壓力感應(yīng)是智能可穿戴電子設(shè)備和人機(jī)交互界面的關(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)具有寬線性范圍并能夠檢測(cè)壓力細(xì)微變化的高性能壓力傳感器，既需要良好的傳感材料選擇，又需要結(jié)構(gòu)合理的設(shè)計(jì)。本文提出了一種基于中空MXene球體/還原石墨烯復(fù)合氣凝膠和柔性叉指電極的新型壓阻傳感器。得益于復(fù)合氣凝膠的獨(dú)特微觀結(jié)構(gòu)，合成的壓力傳感器顯示出高靈敏度（在6.4–10 kPa范圍內(nèi)609 kPa
-1），寬線性范圍（0–10 kPa），低檢測(cè)極限（6 Pa），響應(yīng)時(shí)間短（232毫秒），耐久性好（6000次循環(huán)）。此外，該設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控各種人類活動(dòng)，并區(qū)分出細(xì)微的谷物差異。還探討了繪制壓力的位置和強(qiáng)度的潛在應(yīng)用。
Figure 1. a）rGO / MXene-sphere氣凝膠的制備程序示意圖
a) Schematic illustration of the preparation procedures of rGO/MXene-sphere aerogel. b) Schematic illustration of the fabrication process of MXene sphere/rGO aerogel based piezoresistive sensor.
Figure 2. MXene、MXene/PS混合球和MXene球/rGO復(fù)合氣凝膠的表征。
Figure 3. 中空MXene球體/ rGO氣凝膠基壓力傳感器在壓力釋放周期中的彈性機(jī)制和內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)。
Figure 4. MXene球/rGO氣凝膠的傳感性能。
Figure 5. 使用基于MXene球/rGO氣凝膠的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種人體活動(dòng)和微小壓力。
相關(guān)研究成果于2020年由華中科技大學(xué)Yihua Gao課題組，發(fā)表在Adv. Electron. Mater.（DOI: 10.1002/aelm.201901064）上。原文：Hollow MXene Sphere/Reduced Graphene Aerogel Composites for Piezoresistive Sensor with Ultra-High Sensitivity。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)：
.jpg)
