近日,桂林理工大学陆绍荣教授课题组和湖南大学蔡仁教授课题组合作报道了一种多功能传感器,相关成果以“A Dual-Function Sensor for Highly Sensitive Detection of Flame and Humidity”为题发表在国际化学权威杂志Small上。论文的第一作者为桂林理工大学与湖南大学材料科学与工程学院联合培养的博士生张作才,通讯作者为蔡仁教授,共同通讯作者为桂林理工大学陆绍荣教授。此研究得到国家自然科学基金(51763009, 51605109, 22004032)、广西科技重大专项(AA18242010 和 AA18242008)等项目资助。
随着5G时代的到来,智能柔性传感器作为一种关键的智能柔性电子产品,引起了人们的广泛关注。通过将湿度和温度等变化转化为可读的电信号,这些传感器已被广泛应用于环境监测、智能穿戴设备、火灾报警设备、个性化健康监测和智能电子皮肤等领域。然而,大多数智能传感器在特殊应用中功能单一或缺乏环境稳定性。因此,开发一种绿色、环保、高效的多功能传感器并将其集成在一个智能系统中监测火灾隐患和湿度是非常必要的。
图1 MSCG膜的制备:(a)剑麻纤维;(b)接枝剑麻纳米纤维(MgC);(c)MgC透射电镜图像;(d)蚕茧;(e)蚕丝纳米纤维(SNF);(f) SNF的SEM图像;(g)剑麻纤维结构示意图;(h)蚕丝纤维结构示意图;(i)MSG膜的制备工艺;(j) MSCG膜的制备工艺;(k)MSCG膜
图2(a)基于MSCG薄膜的循环湿度传感器器件示意图;(b-c)固定喷水次数时的时间与电流的关系曲线;(d) MSCG膜在25 ℃和100 ℃时的吸水性能;(e)MSCG膜的载重照片;(f)MSCG膜的拉伸应力-应变曲线;(g)基于MSCG膜的循环火灾报警传感器装置示意图;(h-i)MSCG膜暴露在火焰源下的循环电流响应曲线
图3 MSCG膜湿度传感器监测的四种呼吸模式下的实时电流变化:(a-b)正常呼吸;(c)缓慢呼吸;(d-e)快速呼吸;(f)不规则的呼吸
原文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202203334
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