石墨烯纳米墙

柔性压力传感器因其在医疗、机器人和假肢等领域的广泛应用而引起了极大的关注。迄今为止，开发低成本可控的柔性压力传感器微结构仍是一个关键挑战。将可控石墨烯-纳米壁( GNWs )褶皱与聚二甲基硅氧烷( PDMS )弹性体相结合，研制了一种高灵敏度、低成本的柔性压阻传感器。对于GNWs - PDMS双层膜，垂直生长的GNWs薄膜可以有效提高界面强度，形成无分层共形褶皱。更重要的是，通过热起皱方法可以很容易地调节可控的微结构。褶皱石墨烯纳米壁( WG )压阻传感器灵敏度高( 0 ~ 2 k Pa区域S = 59.0 k Pa-1，2 ~ 20 k Pa区域S = 4.8 k Pa-1 )，响应速度快( \u003c 6.9 ms )，检测下限( LOD )为2 mg ( 0.2 Pa )。采用有限元方法分析了传感器的工作机理，发现皱纹的周期对传感器的性能起主导作用。这些突出的优点使得褶皱石墨烯传感器能够成功地检测到从弱刺激到大压力的各种信号，例如微弱气体和足底压力的检测。此外，物体操作、触觉成像和盲文识别的应用已经被证明，显示了它们在假肢和智能机器人领域的巨大潜力。