成果简介
基于柔性三维氧化石墨烯（3D GO）的压阻式传感器被认为是下一代可穿戴电子产品最重要的组件之一。尽管具有良好的潜力，但 3D GO 压阻传感器的灵敏度受到其无序微观结构和内部弹性缺陷的严重限制，无法捕获微小信号。虽然通过化学还原和随后的冷冻干燥过程致力于提高其性能，但实现基于 3D GO 的传感器同时具有超高灵敏度和低检测限仍然是一个巨大的挑战。
本文，中国科学院兰州化学物理研究所杨生荣研究员团队在《Carbon》期刊发表名为“Surfactant Stabilized GO Liquid Crystal for Constructing Double-walled Honeycomb-like GO Aerogel with Super-sensitivity for Fingertip Pulse Monitoring”的论文，研究提出了一种简单且经济有效的策略，通过用日常使用的十二烷基苯磺酸钠 (SDBS) 表面活性剂诱导 GO 液晶 (GO LCs)来重建其原始无序骨架，在此基础上，成功制备了柔性超轻型双壁蜂窝状结构的三维GO/SBDS（GS）复合气凝胶。制备的3D GS复合气凝胶显着改善的了传感性能，具有1.48 kPa-1的精细灵敏度、0.05%应变的低检测限、超过10000次循环的抗疲劳性和20.86 ms的快速响应时间。重要的是，敏感传感器已应用于实时监测指尖脉搏，为现有的复杂健康监测系统提供了一个有竞争力的替代方案。
图文导读
图1。双壁蜂窝状 GS 复合气凝胶的合成过程
图2、GS气凝胶的SEM图像
图3。GS-8气凝胶作为压阻传感器的特性
图3。GS-8传感器用于实时探索人体的全方位活动
图4。GS-8传感器的指尖脉搏监测
图5。基于GS-8传感器的功能性压力传感阵列
小结
为了制造柔性和超轻的 GS 活性气凝胶，提出了一种简单且具有成本效益的策略，该策略可以通过用日常使用的 SDBS 表面活性剂诱导 GO LCs 来重建固有骨架。因此，制备的具有坚固网络结构的 GS 气凝胶具有显着提高的导电性和抗疲劳性。敏感应变传感器的实际应用是通过实时监测指尖脉冲实现的，这表明为现有的复杂健康监测系统创造了一种有竞争力的替代方案。
文献：
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.08.010
导师介绍：
杨生荣，1964年4月生，1988年7月上海交通大学硕士研究生毕业，同年到中国科学院兰州化学物理研究所参加工作至今。现任中国科学院兰州分院副院长、固体润滑国家重点实验室副主任，研究员，博士研究生导师。兼任中国空间学会和中国材料学会会员。杨生荣同志主要从事摩擦材料与技术研究、科技产业化推广、科研管理等工作，先后获得省部级科技奖励6项；在国内外重要期刊发表及合作发表论文100多篇，申报国家发明专利15件（已授权3件），指导博士、硕士研究生10多名。2004年获得甘肃省青年科技奖，2005年获得甘肃省科技进步一等奖（排名第一，公示中），他主持研发的特种润滑材料新技术，向甘肃、浙江等多家企业转让，合作成立了高科技股份公司，取得了良好的经济效益和社会效益。他主管中国科学院兰州分院与地方的合作（院地合作），在推动中国科学院所属科研机构为地方经济建设做贡献方面做出了显著的成绩。
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