基于 MXene 与聚乙烯醇缩丁醛的高灵敏压阻传感器：宽检测限与低功耗
应用物理
2020-05-29 v1 材料科学
仪器与探测器
摘要
作为一类新型二维过渡金属碳化物与碳氮化物，MXene 已广泛用于储能、传感器、催化、电磁干扰屏蔽等领域。同时实现极高灵敏度、宽检测限、低功耗与良好机械稳定性的传感器是一项挑战。本工作中，利用 MXene 的高导电性与聚乙烯醇缩丁醛的多孔结构，制备了一种高灵敏压阻传感器。所制备的 MXene/PVB 基传感器在 31.2 Pa–312 Pa、312 Pa–62.4 kPa 与 62.4 kPa–1248.4 kPa 范围内分别展现出约 11.9 kPa^-1、约 1.15 kPa^-1 与约 0.20 kPa^-1 的高灵敏可靠因子。该传感器具有宽检测范围（约 31.2 Pa 至约 2.205 MPa）、低检测限（6.8 Pa）、低检测电压（0.1 mV）、低功耗（约 3.6 * 10^-10 W）、快响应时间（约 110 ms）以及良好机械稳定性（超过 10,000 次最大压力循环）。此外，表明该传感器可检测人体的细微弯曲与释放活动，包括动脉脉搏与语音信号，潜在适用于作为宽检测范围、高灵敏且低功耗的压阻传感器。本工作为拓展 MXene 基柔性压力传感器在宽传感范围与超低功耗领域的应用提供了新途径。
引用
@article{arxiv.2005.14120,
title = {A highly sensitive piezoresistive sensor based on MXene and polyvinyl butyral with a wide detection limit and low power consumption},
author = {Ruzhan Qin and Mingjun Hu and Xin Li and Li Yan and Chuanguang Wu and Jinzhang Liu and Haibin Gao and Guangcun Shan and Wei Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.14120},
year = {2020}
}
备注
Nanoscale 2020