阿卜杜拉国王科技大学 该系统具有承受非常恶劣条件的弹性,例如极端温度、高盐度、变化的压力、强辐射、活性化学物质和/或高湿度
信用:2020 KAUST 不适合现有技术的恶劣环境现在可以使用基于石墨烯的传感器进行监控
石墨烯是一种有趣的碳形式,由多层相互连接的六边形碳原子环组成,这种结构产生了独特的电子和物理特性,具有许多应用的可能性
“石墨烯多年来一直被认为是一种神奇的材料,但它在恶劣环境条件下的应用还没有被探索过,”索海尔·谢赫说,他与考斯特大学的穆罕默德·侯赛因一起开发了新的传感器
“现有的传感器技术在非常有限的环境条件下运行,如果偏差太大,就会失效或变得不可靠,”谢赫补充道
这种新的鲁棒传感器依靠石墨烯电阻的变化来响应温度、盐度和溶液酸度的变化
该系统有潜力监测其他变量,包括压力和水流量
研究人员指出,对多个变量的检测可以整合到一个设备中,大大提高了它的实用性
石墨烯被转移到聚酰亚胺聚合物的柔性薄片上,它可以连接到适当的电子系统,以收集和传输被监控的任何环境变量的信号
数据可以使用标准蓝牙技术无线传输
石墨烯传感器的结构为酸碱度(左上)、盐度(左下)和温度(右)
信用:2020谢赫& amp侯赛因 最大的实际进步在于系统的弹性,允许其耐受高达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意组合
这些传感器还可以提供灵敏度方面的优势,例如,与现有的替代方案相比,温度传感的灵敏度提高了260%
正如侯赛因解释的那样:“我们的研究首次决定性地展示了石墨烯作为传感材料在各种恶劣环境条件下的应用前景
" 现实世界中可能的应用包括监测海水、体液、石油和天然气工业、太空探索中的条件,以及许多涉及暴露于会损坏现有传感器的化学物质的情况
该传感器的薄结构和灵活性也使其适用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,将电子设备与物联网和物联网(IoE)技术相结合的持续发展将为其鲁棒和灵活的传感器带来许多需求和机会
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