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基于石墨烯的多感官皮肤可以在无法使用其他传感器的极端环境下进行感应

现在,可以使用基于石墨烯的传感器来监视不适合现有技术的恶劣环境。有趣的碳形式石墨烯包括相互连接的碳原子六边形环层,该结构可产生独特的电子和物理特性,并可能用于许多应用。

“石墨烯多年来一直被认为是一种奇迹材料,但是在恶劣的环境条件下仍未探索其应用,”与KAUST的Muhammad Hussain一起开发了这种新型传感器的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,如果偏差很大,就会失效或变得不可靠,” Shaikh补充说。

新型坚固的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(以pH计)的变化。该系统有可能监视其他变量,包括压力和水流量。

研究人员指出,可以将多个变量的感测合并到单个设备中,从而大大提高了其实用性。

石墨烯被转移到聚酰亚胺聚合物的柔性板上,并且可以将其连接到适当的电子系统,以收集和传输针对环境变量进行监视的信号。可以使用标准蓝牙技术无线传输数据。

实际最大的进步是系统的弹性,使其能够承受高达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意组合。传感器还可以提供灵敏度方面的优势,例如,相对于现有替代方案,温度传感的灵敏度提高了260%。

正如侯赛因所解释的那样:“我们的研究首次明确显示出石墨烯作为用于各种恶劣环境条件的传感材料的前景。”

现实世界中的应用可能包括监视海水,体液,石油和天然气工业,太空探索的状况,以及涉及暴露于会损坏现有传感器的化学物质的许多情况。

该传感器的薄型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(IoT)和万物联网(IoE)技术联系起来的持续发展将为其坚固而灵活的传感器带来许多需求和机遇。

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