使用粘弹性石墨烯聚合物纳米复合材料的敏感电机传感器
Conor S Boland1, Umar Khan1, Gavin Ryan1
1School of Physics, Centre for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices (CRANN) and Advanced Materials and Bioengineering Research (AMBER) Research Centers, Trinity College Dublin, Dublin 2, Ireland.
Science (New York, N.Y.)
|December 13, 2016
概括
在Silly Putty中的石墨烯可以创建先进的传感器. 这些纳米复合材料表现出独特的电应力反应,使得可以精确地测量生理信号和冲击.
科学领域:
- 材料科学
- 聚合物科学
- 纳米技术
背景情况:
- 石墨烯在聚合物纳米复合材料中的作用尚未完全理解,特别是在粘弹性矩阵中.
- 聚是一种常见的粘弹性聚合物 (如Silly Putty),是探索这些效应的合适矩阵.
研究的目的:
- 研究石墨烯多纳米复合材料的电机性能.
- 了解石墨烯纳米板移动性与观察到的电气行为之间的关系.
- 开发一个解释不同寻常的机电反应的模型.
主要方法:
- 将石墨烯纳入一个轻度交叉连接的多基.
- 描述机电性质,包括电阻和电阻力变化与应变.
- 在聚合物中分析纳米板的连接性和移动性.
- 开发和验证电机行为定量模型.
主要成果:
- 石墨烯显著改变了多的机电性质.
- 观察到不寻常的行为:电阻的时间放松和非单调的电阻变化.
- 这些现象与低粘度矩阵中的石墨烯纳米板的移动性有关.
- 定量模型根据连接性和移动性准确地描述了观察到的属性.
结论:
- 石墨烯多纳米复合材料表现出由纳米板动力学驱动的独特电机性能.
- 开发的模型提供了对这些属性的全面了解.
- 这些材料作为高度敏感的机电传感器, 具有测量脉冲,血压和微妙冲击的潜在应用.
