高灵敏度和柔性石墨烯基传感器---全新的可能性

对现有技术不适宜的恶劣环境，现在可以使用石墨烯基传感器进行监测。作为一个有趣的碳结构，石墨烯由碳原子的六角环相互连接的石墨层组成，一种具有独特的电子、物理性质和多种应用可能性的结构。

Muhammad_Hussain

“石墨烯多年来一直被认为是一种神奇的材料，但它在恶劣环境中的应用还没有被探索，”索哈伊尔谢赫说，他和考斯特的穆罕默德·侯赛因一起开发了这种新型传感器。“现有的传感器技术在非常有限的环境条件下运行，如果有很大的偏差，就会失效或变得不可靠，”Shaikh补充道。这种新型鲁棒传感器依靠石墨烯电阻的变化来响应溶液的温度、盐度和用pH值测量酸度的变化。该系统还有潜力监测其他变量，包括压力和水流量。

graphene-sensors-pH

研究人员指出，对多个变量的感知可以整合到一个器件中，大大提高了它的实用性。一张石墨烯薄膜被转移到聚酰亚胺聚合物的柔性薄片上，它可以连接上相应的电子系统来收集和发射所监测的环境变量的信号。

重大的突破在于系统的弹性，使其能够承受高达650摄氏度的温度、高盐度、变压、强辐射、反应性化学物质、高湿度或这些条件的任何组合。这个传感器还可以具有高灵敏度的优势，例如，相对于现有产品，温度传感的灵敏度提高了260%。

Sohail_Shaikh

正如侯赛因所解释的：“我们的研究是第一次明确展现了石墨烯作为一种能在各种恶劣环境条件下使用的传感材料的前景。”现实中可能的应用包括监测海水、体液、石油和天然气工业、空间探索以及许多涉及暴露于可能损坏现有传感器的化学品的情况。

该传感器的二维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，或用于医疗应用。研究人员认为，将电子设备与物联网（IoT）和万联网（IoE）技术相结合的不断发展，将为鲁棒传感器和柔性传感器带来许多需求和机遇。

摘自《美国石墨烯委员会》网站