传感器

来自都柏林圣三一大学的研究人员开发了一种配制基于G-putty的油墨的方法，该油墨可以印刷到弹性基材上直接图案化的薄膜上。重要的是，印刷导致相分离，导致具有高导电性的富含石墨烯的表面区域。这进而允许制造非常薄的薄膜，该薄膜显示的电阻足够低，可以测量压阻效应。这很重要，因为这样的薄膜以显着降低磁滞和速率依赖性的方式被机械固定在基板-薄膜界面上。研究人员已将此类薄膜制成高性能传感器，可用于多种应用，例如生物医学传感器或作为速度和功率监视器安装在自行车上。

该技术将自主设计的高性能磁性石墨烯量子点（GPG）与病毒特异性抗体（Ab）偶联构建生物传感探针，在磁场强度为0.0001 T 的ULF NMR系统中利用超导量子干涉器（SQUID）实现高灵敏度检测（图A）。该方法全程无需开盖，具有较高的安全性，同时可以实时观察分子的相互作用开展动力学研究。

由于纯PU不导电，需与其他导电材料结合使用，以使薄膜具有导电性。然而，当添加无机的导电化合物时，不可避免地将影响传感薄膜的自修复性能。石墨烯凭借其优异的导电性被认为是生产可穿戴电子产品的首选导电材料，但由于其较大的表面积和强大的π-π相互作用，在制备过程中难免发生的团聚进而降低传感器的灵敏度。同时，在压阻式可穿戴电子设备的使用过程中，电流会产生大量的焦耳热，当工作电压过大或者传感器本身的电阻较小时，产生的热量甚至可以烧伤穿戴者的皮肤。因此，胶囊化的相变材料（PCM）可作为插层剂，在帮助石墨烯分散的同时，还可以通过相变存储电流产生的多余热能。

石墨烯基柔性压力传感器的研究在很大程度上加速了柔性传感器类电子产品的发展，同时在人工智能、医疗、健康等方面也充当着重要角色。目前电子皮肤、可卷曲触控显示屏、可穿戴电子器件等相关产品已经相继投入市场应用。在未来，传感器尽可能会更微型化、无源化、智能化，石墨烯柔性压力传感器也为传感技术带来发展的新机遇。

黄青研究员课题组在前期研究的基础上，以灵芝提取物多糖作为还原剂和稳定剂，在温和水热条件下制备得到了灵芝多糖还原修饰的石墨烯基材料。灵芝多糖中含有的多糖种类比较丰富，具有许多优异的生化性质。他们研究了该石墨烯基纳米酶的稳态动力学和催化过程，并基于该材料构建了一种L-半胱氨酸的比色传感器，确实显示了很好的催化活性。

基于新型材料石墨烯量子点（GQDs）制备了灵敏度高、电催化活性强、样品消耗少、检测窗口宽的石墨烯量子点/玻碳电极（RGOQDs/GCE）和氧化石墨烯量子点/多壁碳纳米管/丝网印刷电极（GOQDs/MWCNTs/SPCE*），利用X射线衍射分析（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、电化学阻抗谱（EIS）、透射电子显微镜（TEM）等技术对电极进行了表征，考查了富集时间、富集电位、pH对嘌呤检测的影响，确定最佳检测条件。以人乳腺癌细胞（MCF-7）、小鼠胚胎成纤维细胞（BALB/c 3T3）、中国仓鼠肺细胞（V79）为模型细胞，采用电化学法研究三种细胞的电化学行为，并用高效液相色谱法（HPLC）进行了验证，建立了多信号细胞电化学检测方法。用此方法评价了PAHs对细胞活性的影响，探讨PAHs的细胞毒性作用机制。为PAHs的细胞毒性评价提供了新的技术方法。

欧洲太空局（European Space Agency，ESA）宣布，支持的计划已产生出结合温度及磁性的传感器（temperature and magnetism sensor）。ESA材料专家Ugo Lafont指出，由于石墨烯（graphene）的独特性能，原型双功能传感器（prototype bi-functional sensor）可在获取温度读数的同时测量磁场强度。

为了解决可穿戴设备在制备和使用过程中面临的诸多挑战，江南大学陈坤林研究团队设计合成了负载有十八烷的二氧化钛纳米胶囊（OTNs）-石墨烯/多支链聚氨酯（PU）混合柔性多功能自愈合薄膜。

中科院半导体研究所沈国震和中国科学院大学裴为华、Lin Cheng-Te等人合作，使用自组装石墨烯材料，设计制备了一种超灵敏的，能够连续监测眼压的隐形眼镜传感器。