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北京理工大學(xué):開發(fā)具有均勻多皺褶氧化石墨烯薄膜的高性能表面聲波濕度傳感器

更新時(shí)間:2025-02-24   點(diǎn)擊次數(shù):230次

濕度傳感器廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。根據(jù)醫(yī)療呼吸監(jiān)測、非接觸傳感和人機(jī)界面的要求,快速響應(yīng)和高重復(fù)性對(duì)于高效、精確地采集信號(hào)非常重要。以往的研究工作主要集中在靈敏度的提高上,對(duì)響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性和可重復(fù)性進(jìn)行了削弱。本文,北京理工大學(xué)王曉毅、浙江大學(xué)高峰等研究人員在《ACS Sens》期刊發(fā)表名為“A High-Performance Surface Acoustic Wave Humidity Sensor with Uniform Multiwrinkled Graphene Oxide Film"的論文,研究利用真空過濾和液相轉(zhuǎn)移法獲得的均勻多皺氧化石墨烯(GO)薄膜作為傳感材料,提出了具有綜合性能的表面聲波(SAW)濕度傳感器。多皺褶氧化石墨烯薄膜具有厚度可控(薄至 29 nm)、晶圓制造均勻(2 英寸)、皺紋豐富等特點(diǎn),因其具有大量的水分子吸附位點(diǎn)和傳遞通道而成為聲表面波濕度傳感器的有效敏感薄膜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該傳感器可獲得高靈敏度(10.5 kHz/RH%@60 nm 厚膜)、超快響應(yīng)(約45 ms)、良好的穩(wěn)定性(變化幅度約0.1%)、可重復(fù)性(變化幅度約1%)以及晶圓級(jí)制造能力,這表明其在醫(yī)療呼吸監(jiān)測、非接觸傳感和人機(jī)界面方面具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

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