传感器

在本文中，基于摩擦电微等离子体的表面离子栅（GIG）技术，设计制备了新型人工突触器件，并以此开发了一种自驱动触觉传感系统。其中 GIG 晶体管用作人工突触，TENG作为触觉感受器驱动产生摩擦电等离子体并作为GIG晶体管的驱动信号。摩擦电等离子体中的 N2+ 离子直接吸附在石墨烯表面，充当 GIG 晶体管的浮栅以调节其电学传输特性。N2+离子的吸附密度高达3.96×1012 cm-2，测得的脱附能量为196 meV。理论模拟表明，N2+离子吸附在石墨烯表面的碳空位位置。通过调节放电脉冲的数量、频率和极性，实现各种突触行为，如短时程抑制、长时程抑制、长时程增强、双脉冲易化等。此外，学习和时间解码的神经功能已在实验中得到证明。

研究开发了一种基于数字光处理的3D打印方法，以可扩展且高效的逐层方式制备由还原氧化石墨烯/弹性体树脂 (RGO/ER) 组成的柔性应变传感器复合材料，作为应变传感元件和具有菱形结构的RGO/ER复合材料作为电极。

瑞典林雪平大学Lingyin Meng,等研究人员在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表论文，研究将导电聚合物增强激光辐照石墨烯 (LIG) 网络，用于柔性皮肤贴片生物传感器的异质结构三维 (3D) 换能器。

研究受传统烹饪工艺启发，通过简单的捏合、洗涤和溶剂交换过程，导电还原氧化石墨烯 (RGO) 引入到食用小麦面粉面团的蛋白质网络中。致密的蛋白质网络、不同的官能团以及组分之间潜在的相互作用使所获得的有机水凝胶 (GGOHx ) 具有良好的韧性 (1.83MJm-3)、对各种材料的相容性粘附力和自恢复能力。

引入的RGO纳米片赋予RGO@WS不仅具有高导电性，而且具有高弹性和优异的抗疲劳性。这些特性使其成为理想的压阻传感器，具有 0.32 kPa –1的高灵敏度（优于大多数聚合物海绵传感器）、超过 10 000 次循环的高工作稳定性以及在超低温下的出色传感再现性。由于其突出的传感性能，基于RGO@WS传感器可以用作检测人体运动和生理信号的可穿戴设备，并允许通过将传感器集成到大面积传感阵列中来进行空间解析压力映射。开发的高弹性和抗疲劳RGO@WS代表了合成聚合物基压阻传感器的有前途和可持续的替代品。

德国德累斯顿工业大学Cuniberti课题组概述了碳基电子学碳纳米管研究的最新进展：首先列出了碳纳米管在物联网时代新兴电子器件中的应用，例如高频晶体管和传感器。而且，脑机界面和用于人工肌肉的致动器助推了碳基电子学在生物医学工程应用。接下来，基于大数据和机器学习方法给出了碳纳米材料的制备工艺优化和特性预测的趋势。最后，提出了碳基电子学未来的研究机会。

GT集成了应变传感、压力传感、生理电传感和发声四大功能，能够在用户处于异常身体状态时检测人体信号并将其转换为声音信号。此外，GT 在应变和压力传感方面都具有高线性度；决定系数分别超过99.3%和98.2%。该设备的性能在高达1000kPa的压力下仍保持稳定。在4.2Pa压力下，GT拥有的响应时间低至85毫秒。因此，由于其功能多样、性能优良，GT的研究有望扩展到健康监测、运动监测等领域。

研究基于用于无接触式人机界面的激光还原氧化石墨烯（GO），以一种简便的方式制备了一种快速响应的柔性温度传感器。系统地研究了GO浓度和激光扫描线间距对温度传感器灵敏度的综合影响。揭示了两个关键工艺参数、材料特性和传感器灵敏度之间的内在相关性。

石墨烯基气凝胶（GAs）由于其高压缩性和高导电性，在压力传感领域得到了广泛的研究。但通常采用的高温处理方式，一般会破坏其柔韧性和稳定性。制备具有宽线性范围和可靠循环性能的压阻式传感器仍然是一个挑战。