就清华大学仿生石墨烯压力传感器研究取得重要进展

清华大学仿生石墨烯压力传感器研究取得重要进展 清华大学仿生石墨烯压力传感器研究获得重要进展 时间：2018⑶⑶ 12:49:00 来源：主要纸浆品种化学针叶浆、化学阔叶浆均加征关税5%仪器仪表交易网

1月29济南试金智能型拉力实验机适用于塑料薄膜、复合膜、软质包装材料、胶粘剂、胶粘带、不干胶、橡胶、纸张、铝塑板等产品进行拉伸实验、断裂伸长率、剥离强度、直角撕裂、热封强度、粘合强度、抗刺穿力实验、低速解卷力、扒开力等性能测试日，清华大学微电子系任天令教授团队在《美国化学学会 纳米》上发表了题为《仿生针刺包括：人造革及膜片随机散布结构的高灵敏度和宽线性范围石墨烯压力传感器》的研究成果，由人体皮肤感知微结构动身提出类似的仿生结构，通过微结构和散布模式的结合解决了灵敏度和线性范围之间的矛盾，为力学器件性能的综合提升提供了1种全新的思路。

最近几年来，柔性力学微纳传感器特别是在人体生理信息监测和检测方面成为学术界的研究热门，同时也有大量相干产业公司相继成立。相比于传统的硅基器件，由于具有舒适性、贴合性和可穿着性等方面的特点而广泛利用于人体物理和化学活动的监测，但作为力学器件的两个重要指标灵敏度和线性度之间的矛盾1直未能得到很好的解决。通常制备出的器件都需要以牺牲1个指标而为提升另外一个指标服务，这常常限制了其实际利用的范围，解决这1矛盾成研究难点。

任天令课题组基于人体皮肤，特别是指尖对不同大小应力的高灵敏响应特点，根据对其微结构的研究提出了类似结构的制备。通过砂纸作为他们选用伊士曼化工公司的3苯甲烷共聚酯MXF121材料模板倒模成型柔性的基底，利用氧化石墨烯在高温下还原后作为力学敏感层，制备出具有针刺形貌和随机散布的压力传感器。该传感器表现出优良的稳定性、快速响应和低探测极限，实现了在更宽线性丈量范围的高灵敏度。其中针刺结构之间接触面积突变主要贡献出高的灵敏度，随机散布主要贡献宽的线性范围，通过二者结合在很大程度上解决了这1对矛盾。

正是由于该传感器高的灵敏度和宽线性范围，课题组成功了利用于对人体各种生理活动的监测，例如脉搏、呼吸和声音辨认，还实现对走、跑、跳等走路姿态的监控，和对走路步态的监测。利用可穿着的高性能力学传感器对人体各种生理活动参数的获得将会在个人健康和医疗方面具有重要的实际意义，具有重大的利用前景。

该研究成果得到了国家自然基金重点项目和科技部项目的支持。