北工業大學楊麗副研究員與賓州州立大學程寰宇(Huanyu Cheng)助理教授,利用激光直寫技術,成功研制出具有自加熱功能的激光誘導石墨烯柔性氣體傳感平臺。該技術使用激光圖案化的類似石墨烯的高度多孔納米材料作為電極,以較具代表性的納米材料(還原氧化石墨烯、二硫化鉬或者兩者的組合;氧化鋅和氧化銅組成的金屬氧化物復合材料)作為氣體敏感材料,監測氣體、生物分子和化學物質。該平臺由多個傳感器陣列組成,每個傳感單元由LIG細線傳感區域和Ag/LIG的蛇形連接區域組成。在連接區域創建銀涂層的蛇形線條,通過向銀涂層施加電流,氣體感應區域由于電阻的逐漸增大而局部加熱,從而實現自加熱功能,替代了大多數可穿戴傳感器的插指電極和額外的加熱器,顯著降低了加工的復雜度和設備能耗。此外,蛇形線條的設計可以使傳感器像彈簧一樣拉伸,以適應身體的不同彎曲變化,實現了可穿戴性。該平臺在自加熱升溫條件下,可以實現對NO2氣體的高選擇性、超低濃度的快速響應和恢復,檢測限可以達到1.2ppb。該成果以題為“Novel gas sensing platform based on a stretchable laser-induced graphene pattern with self-heating capabilities” 最近發表在《Journal of Materials Chemistry A》期刊上,并作為back cover 進行highlight 發表。
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