现在,基于石墨烯的传感器可用于监测不适于现有技术的恶劣环境.有趣的碳形式石墨烯包括碳原子的互连六边形环层。这种结构可以产生基于石墨烯的独特传感器,该传感器现在可以用于监测不适于现有技术的恶劣环境.石墨烯是一种有趣的碳形式,包括相互连接的碳原子的六边形环层,可以产生独特的电子和物理属性,并可用于许多应用。
“石墨烯多年来一直被视为一种奇迹材料,但其应用尚未在恶劣的环境条件下得到探索,”与KAUST的穆罕默德侯赛因(Muhammad Hussain)一起开发这种新传感器的索海尔谢赫(Sohail Shaikh)说。
“现有的传感器技术只能在非常有限的环境条件下运行,如果出现大的偏差,它就会失效或变得不可靠,”谢赫补充道。
新的传感器依靠石墨烯的电阻变化来响应温度、盐度和溶液酸度(以pH值计)的变化。系统可以监控其他变量,包括压力和水流。
研究人员指出,可以将多个变量的感应组合成一个单一的装置,从而大大提高其实用性。
石墨烯被转移到聚酰亚胺聚合物的柔性板上,它可以连接到适当的电子系统,以收集和传输信号,用于监控任何环境变量。可以使用标准蓝牙技术无线传输数据。
实际上,最大的进步是系统的灵活性,可以承受高达650摄氏度的温度、高盐度、变化的压力、强烈的辐射、活性化学物质、高湿度或这些条件的任何组合。传感器还可以在灵敏度方面提供优势,例如,与现有替代产品相比,温度传感的灵敏度提高了260%。
正如侯赛因解释的那样:“我们的研究首次清晰地展示了石墨烯在各种恶劣环境条件下作为传感材料的前景。”
现实世界的应用可能包括监测海水、体液、石油和天然气工业、太空探索,以及许多涉及暴露于可能损坏现有传感器的化学物质的情况。
传感器的薄结构和柔性也使其适合于潜水员和运动员的可穿戴技术,或医疗应用。
研究人员认为,物联网(IoT)和物联网(IoE)技术连接电子设备的不断发展将为其鲁棒和灵活的传感器带来许多需求和机遇。
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