传感器

研究报告了一种完全集成的独立可拉伸生物物理传感系统，该系统结合了可穿戴生物物理传感器、三电纳米发电机（TENG）、微型超级电容器阵列（MSCAs）、电源管理电路和无线传输模块。

本工作分别制备含有 Fe-N4 活性位点的卟啉 MOFs 纳米片 [DLS-2D-Co-TCPP(Fe)] 和含有 D-Π-A 小分子（5-氨基萘-1-磺酸，ANS）修饰的还原氧化石墨烯纳米片 (ANS-rGO)。再利用超分子自组装将两种纳米片结合，构筑“片叠片”异质结 [DLS-2D-Co-TCPP(Fe)/ANS-rGO] 作为化学电阻式 NO 室温传感材料。

我们设计了一种烷基化 IL，通过亲核开环反应实现了多分散共价转化石墨烯，并创新性地拓展了其作为二维表面活性剂的功能。可聚合的 IL-GO 与超声波诱导的有机水凝胶网络融为一体，而非单独结合。此外，快速制备的有机水凝胶具有良好的机械性能（强度为 160 kPa，断裂伸长率为 1090%）、两栖粘附性、保湿性、环境耐受性（从 -20 到 50 °C）和导电性，可在不同场景下用作多模态全天候传感器。

通过掩模辅助等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法，在微金字塔结构的硅衬底上沉积了共形石墨烯纳米墙（GNWs）图案阵列，并将其用作压力敏感电极，从而实现了 64 点/cm2 的空间分辨率、高灵敏度（222.36 kPa-1）和短响应时间（2 ms）。更重要的是，HfO2隧穿层能有效抑制噪声电流，使其感应到力分辨率为1/1000、信噪比为36.32 dB的弱压信号。通过利用其高分辨率阵列，可以获取更全面的脉冲信号，并成功复制脉冲波的 3D 形状。这项工作表明，高分辨率传感器在远程智能诊断中的应用前景广阔。

用这种方法生产的柔性传感器检测限低至 100mg，响应速度快，恢复时间分别为 40ms和 20ms，即使经过多达 30,000 次运动循环也不会出现性能衰减。我们开发的传感器能够相对准确地监测脉搏，这为将来取代笨重的设备和实现心血管检测正常化提供了机会。为了进一步拓宽应用领域，该传感器被安装成一个传感器阵列，用于识别不同重量和形状的物体，这表明该传感器在可穿戴人工智能领域具有很好的应用潜力。

这种对其特性的控制为定制这些混合泡沫以满足各种应用（尤其是太空探索及其他应用）的特定要求提供了令人兴奋的可能性。

通过调节激光诱导石墨烯的表面形态，来改变其与液态金属之间的润湿性，以其为模板，使液态金属能够选择性地形成不同的几何图形。随后，将液态金属转移到可拉伸的聚合物表面，如SEBS。我们的方法采用增材制造技术，是一种简单、方便并且具有成本效益的制造方法。

研究团队开发了石墨烯玻璃纤维织物（GGFF），在玻璃纤维织物上进行CVD生长石墨烯，并使用二氯甲烷（CH2Cl2）作为碳前驱体加速石墨烯生长。通过Cl-CH2共吸附增强活性碳物种的吸附，并促进石墨烯边缘的H脱离，实现了生长速率的大幅提升，比常规甲烷前驱体提高约1000倍，碳利用率提高了约960倍。GGFF因其轻质、柔性和优越的层级导电结构，被证明是对人类运动和生理信号监测（如脉搏和声音信号）的超灵敏压力传感器。

GCNP海绵的嵌入式印刷保留了海绵的多孔性，使其能够承受较大的变形和反复压缩，表现出优异的抗压性和抗疲劳性。以亲水性多孔海绵为模板，将打印的GO油墨形成具有三维互连的嵌入式导电结构，显著提高了GCNP海绵传感器的灵敏度，使其能够监测微小的压力变化。

以低含量的二维导电纳米片（MXene 和 rGO）为 “砖”，以导电聚吡咯为 “砂浆”，以一维（1D）纳米纤维为 “钢筋”，通过共价键和非共价键实现了 MXene 和 rGO纳米片的强界面交联，从而协同提高了其机械性能。