ZnO纳米棒

Abstract(#br)This study presents a novel multifunctional tactile sensor to mimetic the human skin with high sensitive, flexible, and temperature measurable performances. The substrate is flexible due to the material property of the Polydimethylsiloxane (PDMS). The top electrode and bottom electrode layers are interlocked by the zinc oxide (ZnO) nanorods, which is vertically growing on the top of PDMS, providing high sensitivity for the measurement of the contact force and environment temperature.

利用In掺杂ZnO ( IZO )量子点( QD )种子层的厚度对比，已经证明了ZnO纳米棒( NRs )的选择性生长。采用IZO QD作为种子层，使ZnO纳米棒在聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET )、聚二甲基硅氧烷( PDMS )等软基片上直接生长，种子层随退火温度的不同呈现不同的晶粒尺寸：随着退火温度的升高，种子晶粒尺寸也相应增大。有趣的是，人们发现ZnO NRs的水热生长依赖于种子晶粒尺寸：晶粒较大的种子样品相对于晶粒较小的种子样品表现出更早的开始生长。在不同厚度的种子层上生长ZnO NRs时，由于种子晶粒尺寸的不同，同样的生长行为也被发现。为了更好地利用所观察到的生长行为，采用软光刻技术对IZO量子点种子层进行了图形化处理，使其形成周期性的薄/厚交替区域。在这种图形化的种子表面上，薄的区域比厚的区域表现出更早的NRs生长开始，使得ZnO NRs在空间上具有选择性生长。应用于丙酮气体传感器时，选择性生长的样品表现出比非选择性生长的样品更好的性能。空气中的低电阻，由于化学吸附氧量的增加，已被发现是造成非选择性生长样品的传感器性能较差的原因。

高性能、可拉伸、低功耗的切敏气体传感器是可穿戴应用开发人员的研究热点，但与机械变形性和可操作性相容的不需要热加热的传感材料却很难被发现。本文介绍了一种基于还原氧化石墨烯( rGO )和垂直生长氧化锌( ZnO )纳米棒( NRs )纳米杂化材料的高性能、可拉伸的化学电阻气敏传感器。在rGO网络上生长的ZnO天然橡胶与可拉伸基底结合，产生了高达20 %的拉伸应变，由于存在较大的传感区域，超高灵敏检测能力低至40ppb的NO2，且NO2对包括SO2在内的其他气体具有很高的选择性，而rGO则消除了热加热的需要。此外，与rGO传感器相比，纳米杂化传感器响应和恢复时间快，重现性好。