用于电容式压力传感的石墨烯多孔泡沫
应用物理
2021-11-12 v1 材料科学
仪器与探测器
摘要
柔性压力传感器因在生物医学传感和可穿戴设备中的潜在应用而成为一个引人关注的研究领域。在柔性和可穿戴压力传感器中，电容式压力传感器展现出显著优势，这归功于其潜在的低成本、超低功耗、耐温度变化、高灵敏度和低迟滞。在这项工作中，我们利用基于石墨烯的导电泡沫开发了电容式柔性压力传感器。在这些柔软且多孔的导电泡沫中，石墨烯或以泡沫孔隙的涂层形式存在，或存在于泡沫结构内部，或两者兼有。我们证明它们在低压范围（<10 kPa）下耐用且灵敏。对不同压力传感器的系统分析表明，具有石墨烯涂层孔隙的多孔泡沫在0-6 kPa压力范围内最为灵敏（约0.137/kPa）。此外，我们实现了0.14 Pa的极低检测限，这是已报道的最低值之一。进一步地，我们通过展示对人体微弱生理信号的检测，证明了我们压力传感器的潜在应用。我们的工作对基于导电泡沫的柔性压力传感器研究具有高度相关性，因为它展示了不同掺入导电材料方式对压力传感器性能的影响。
引用
@article{arxiv.2111.06052,
title = {Graphene porous foams for capacitive pressure sensing},
author = {Lekshmi A. Kurup and Cameron M. Cole and Joshua N. Arthur and Soniya D. Yambem},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.06052},
year = {2021}
}
备注
Main text - 8 figures, 11 pages, Supporting information - 7 figures, 7 pages