成果简介
纸质柔性压力传感器因其可恢复性和便利性而受到广泛关注。本研究提出了一种具有多层结构的图形压力传感器阵列。本文，太原理工大学Chao Ji等研究人员在《MACROMOL MATER ENG》期刊发表名为“A Graphical Pressure Sensor Array with Multilayered Structure Based on Graphene and Paper Substrate”的论文，研究提出了一种简单的方法来制备图案化的多层纸基压力传感器，以提高灵敏度。分别选择石墨烯和多孔纤维素纸作为油墨材料和基材。制备并比较了具有 1、3、5 和 7 层堆叠的压力传感器。
结果表明，七层传感器实现了高灵敏度（44 kPa –1) 和快速的时间响应（小于 150 毫秒）。高灵敏度堆叠式纸基传感器阵列实现了物体和异形表面的压力检测。还制作了基于商用瓦楞纸箱的压力传感器以进行比较。瓦楞纸箱阵列用于切换提醒设备，以方便和访问。由于很多场景需要保持安全距离，特别是在COVID-19的影响下，使用可写的纸质传感器阵列来实现图形距离感知并提供警告。这些传感器应用于安全监控的不同场景，为纸质压力传感器的应用提供了新的方向。
图文导读
图1、石墨烯纸基压力传感器的制作流程图。
图2、a) 纤维纸，b) 纤维素纸上的石墨烯，c) 较大版本的 (b)，d) 瓦楞纸箱，e/f) 瓦楞纸箱上的石墨烯的SEM表征。
图3、石墨烯在不同层状纤维素纸和瓦楞纸箱上的性能比较
图4、石墨烯瓦楞纸箱阵列测试
图6、可书写石墨烯-纤维素纸基传感器的应用场景。
图7、用于安全警告的可写石墨烯-纤维素纸基传感器
小结
在这项研究中，我们利用纸基材的良好渗透性和石墨烯的良好导电性，使用不同的分层纤维素纸和瓦楞纸箱制备了基于石墨烯的压力传感器。开发了一种高度灵敏且可重复的压力传感器。将瓦楞纸箱改造为实验设备的安全提醒装置，利用石墨烯在纤维素纸上书写，构建了一个可以在实际生活中使用的装置，作为安全警戒线的提醒装置。该传感器可以在日常应用中提供良好的安全警告。
文献：https://doi.org/10.1002/mame.202100643
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