Rare Metals 哈尔滨理工大学吴卿:基于 MXene 的柔性压力传感器在医疗监测领域的最新研究进展

基于 MXene 的柔性压力传感器在医疗监测领域的最新研究进展

张旭辉、王博、 周滨、林海军、刘禹熙、 杨富美、宋庆浩、 孙尚昆、 吴卿

哈尔滨理工大学黑龙江省激光光谱技术与应用重点实验室

哈尔滨工业大学空间环境模拟研究院

香港理工大学应用物理系

中国电子科技集团公司第 49 研究所

华侨大学材料科学与工程学院

【文献链接】

Zhang, XH., Wang, B., Zhou, B. et al. Recent advances in MXene-based flexible pressure sensors for medical monitoring. Rare Met. (2025).

【背景介绍】

二维纳米材料(尤其是 MXene)的出现大大克服了柔性压力传感器在传感能力、机械性能和电磁屏蔽效果方面的局限性。这一进步凸显了它们在可穿戴设备和医疗监控设备中的巨大应用潜力。然而,单层 MXene 在暴露于空气中时极易氧化,并容易在层间堆积。将 MXene 与其他功能材料结合以创建异质结结构,可有效解决堆叠问题,同时还能使生成的复合材料具有出色的导电性、机械柔韧性和电磁屏蔽能力,这些对于提高传感器性能至关重要。本综述系统地概述了各种提高 MXene 的不同柔性压力传感器的传感效率的微结构设计和改进策略,并全面分析了这些传感器在医疗监护中的意义,预测了未来的挑战和机遇,为推进医疗监护的精确化和个性化提供了重要参考。

【文章亮点】

1.讨论了基于MXene的压阻式、电容式、压电式、摩擦电式和电位传感式柔性压力传感器的各种改进策略

3.强调了基于MXene的柔性压力传感器在医疗监测领域应用的最新进展、挑战和方向。

【内容简介】

日前, 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院的吴卿教授课题组在Rare Metals上发表了题为“ Recent Advances in MXene-Based Flexible Pressure Sensors for Medical Monitoring”的综述文章,介绍了基于MXene的柔性压力传感器在医疗监测领域的应用,讨论了提高传感性能的各种改进策略,强调了最新的进展、挑战和发展方向

MXene以其高电导率、大比表面积、优异的机械性能和可调表面化学特性,在储能、催化和传感领域具有广泛应用。然而,纯MXene的局限性在于化学稳定性较差和功能单一。相比之下,MXene异质结通过结合不同材料,显著提高了电荷分离效率、化学稳定性和结构多样性,同时实现了更灵活的带隙调控,展现出更优异的灵敏度、电化学性能及光电性能,满足多功能需求。本文综述了基于MXene的柔性压力传感器在医疗监测领域的最新研究进展,包括柔性压阻式、电容式和压电式等,并探讨了多种异质结结构的MXene在传感性能方面提升的作用。最后展望了基于MXene的柔性压力传感器在压力传感技术领域的发展前景,为跨学科研究提供参考

【图文解析】

图1、有关 MXene 传感器和基于 MXene 的柔性压力传感器的论文数量

图 1 显示了截止2024年10月,在Web of Science 中记录的基于 MXene 的传感器和基于MXene的柔性压力传感器相关的出版物数量。数据结果表明,基于MXene 的柔性压力传感器研究取得了重大进展。

图2 TiNCl 的(a)单层模型和 (b) 的三层模型

钛氮化物(TiNCl)在压力传感领域展现出独特的优势。其单层结构中,Ti-N键的高弹性模量与Cl原子的表面敏感性相结合,使其对外界压力变化具有极高的灵敏度。单层结构下,由于二维材料的高比表面积和原子级厚度,能够捕捉极微小的压力波动,产生显著的电信号变化。在三层结构中,层间的范德华力赋予了材料一定的结构可调性。当施加压力时,层间距发生变化,导致电导率显著波动。通过调控层数与厚度,可以优化压力传感的灵敏度与范围。这两种结构的组合使TiNCl在压力传感器设计中表现出优异的性能,尤其在柔性电子、医疗设备和高精度工业传感等领域,具有广阔的应用前景。

图3(a)PU电极和聚氨酯柔性压阻传感器的制造过程;(b)不同结构的压阻传感器灵敏度比较;(c)循环压力测试评估传感器的耐用性;(d)柔性微孔 PDMS-MWCNT 薄膜的制备步骤示意图;(e)随 1 至 10 kPa压力的施加,两个线性区域的相对电阻值(ΔR/R₀)的变化;(f)传感器在 80 kPa 加载-卸载压力下循环约 1000 次后的电阻值(ΔR/R₀)百分比变化;(g)采用多孔 AgNWs-聚偏氟乙烯 (PVDF) 复合材料 (PAPC) 的柔性压阻传感器的结构;(h)PAPC 传感器在不同压力范围内的ΔR/R₀ 响应的综合表示;(i)PAPC 传感器在不同压力范围内的ΔR/R₀响应的详细表示

柔性压阻传感器相比于传统的压阻压力传感器具有更高的灵活性和更强的传感能力。研究人员通常采用微米或纳米级柔性电极来提供必要的灵活性。图 3a为基于聚氨酯(PU)的电极和有源传感元件可通过调节聚氨酯基质内的双渗透导电网络提供弹性电极和传感元件。这种结构使得传感器具有高灵敏度(7.023 kPa-¹)和80,000 次按压周期的出色稳定性如图 3b-c。此外,将聚二甲基硅氧烷(PDMS)与石墨烯衍生物或碳基纳米材料相结合,开发压阻式压力传感器,可以扩大传感器的传感范围。柔性微孔 PDMS-MWCNT 薄膜制备过程如图3d, 在图3e中体现了传感器在低压力范围的高灵敏度的灵敏度,3f体现了这种传感器在1-100 kPa宽检测范围的循环稳定性。纳米银线和聚偏氟乙烯制成的三维多孔结构的传感器如图3g,图3h-i三维多孔结构传感器在0-100kPa压力范围的灵敏度和10000次的循环稳定性

图4 (a)柔性透明PVDF-IL复合膜的制作工艺示意图(上)和照片(下)显示膜浸入IL后迅速转变为透明;(b)醋酸纤维素(CA)和聚乳酸膜在IL注入前后的对比图像;(c)归一化电容变化作为施加在传感器上的压力的函数;(d)高分辨率压力传感器(HRPS)的制造工艺及结构分解;(e)HRPS传感器的SEM截面分析;(f)不同碳纳米管掺杂水平下HRPS传感器的压力特性,显示相应的相对电容变化;(g) PU-IL复合泡沫示意图;(h)PU-IL泡沫压缩前后的SEM图像;(i)在114 kPa压力范围内观察到的传感器灵敏度

人机界面、触摸屏以及某些电子皮肤设备需要高度透明且柔性的压力传感元件。在柔性压力传感器或电子皮肤中,实现灵敏度与透明度的平衡仍然是一项巨大的挑战。研究人员将多孔 PVDF的薄膜夹在两个透明电极之间设计了电容式传感器,如图4a。图 4b表明这种改性使薄膜在可见光范围内的透射率大幅提高,从 0% 提高到 94.8%,表面也更加光滑。离子液体通过在电介质和电极之间的界面上形成双电层,大大提高了信号强度并实现了高灵敏度,如图4c。采用纳米纤维支架的电容式压力传感器会受到聚合物纤维尺寸、排列和机械强度变化的影响。研究人员通常在纳米纤维基体中添加导电纳米填料,如碳纳米管(CNT)。图4d为一种泡沫镍板和碳纳米管结合环保热塑性弹性体。图 4e为用盐酸蚀刻镍后,剩余的聚合物纳米复合材料显示出86%的多孔结构和管状韧带。图4f表明传感器在0-1、1-5、5-10、10-30和30-50 kPa的压力范围内的响应度为3.13、1.65、1.16、0.68和0.43 kPa-1。图4g为利用微结构离子材料在介电层中创造的双电子层。在施加压力下,聚氨酯离子液体(PU-IL)孔隙的逐渐压缩,导致多个支点与电极建立接触,如图4h。图4i表明传感器具有高达9280 kPa⁻¹的灵敏度。

图5(a)传感器结构示意图;(b)压力传感器工作机构;(c)传感器与其他传感器的性能比较分析;(d) TMPS制备工艺示意图;(e)TMPS的感知机制;(f)两级微尺度锥形压阻传感器的灵敏度分析

压电传感器的发展压电材料(如石英、盐和有机物)的进展密切相关。研究人员设计了单层铌酸钙纳米片的三明治结构的电容压力传感器,如图5a。图5b表明该传感器能够在低压到高压范围内从电容模式切换到压阻模式。图5c表明通过控制薄膜厚度和电极接触,传感器可以实现6.43×10⁴kPa⁻¹的卓越灵敏度。为了扩大传感器的传感范围,研究者提出一种两级微金字塔压阻传感器(TMPS),如图5d。图5e为传感器的工作机理。图5f表明传感器具有高达200kPa的灵敏度。

图6 (a)具有保形结构的共形Teng装置示意图;(b)不同循环压力条件下输出电压变化;(c)对最小气流刺激的反应;(d)电子皮肤系统架构;(e)施加2、5、10、20和50g重量时的电压响应;(f)电子皮肤的响应时间;(g)雨水能量收集系统示意图;(h)不同降雨强度下的电压波动;(i)在手指触摸和释放事件期间电压变化

研究人员积极研究并将摩擦电纳米发电机(TENG)集成到可穿戴传感应用中,利用反圆顶吸附法,研究人员精心设计了超薄摩擦电层和银电极,以精确匹配聚二甲基硅氧烷(PDMS)圆顶的微观结构如图6a。传感器输出电压对不同循环压力水平的响应如图6b所示。图6c表明与非拱形传感器相比,拱形传感器具有更快的电荷传输速率和更高的输出电压,响应时间为48 ms。图6d为一种多功能电子皮肤,它结合了单模摩擦纳米发电机,使用生物相容性、可生物降解和供电子的壳聚糖。传感器对不同重量的电压响应,特别是2、5、10、20和50 g,如图6e所示。图6f表明传感器的在受到压力时具有快速响应时间。此外,研究人员推出了第一个防水纳米发电机,能够从风和雨等细微的自然干扰中捕获能量,如图6g。图6h显示了传感器在不同降雨强度下的输出电压变化。图6i表明传感器迅速产生电信号,以响应手指压力的应用和释放。

图7 (a)O1-MXene材料的微观结构;(b) 0-8 kPa时O1-MXene压力传感器灵敏度;(c)O-MXene压力传感器在5.77 kPa下5000次循环稳定性试验;(d)PGPDMS交联MXene纳米通道中BBP-MX-AG的结构图及多层细胞壁在压力下的收缩过程;(e)BBP-MX-AG(固体符号)和纯MX-AG(空心符号)传感器在各种压力源下的良好压力灵敏度;(f)0–1Pa范围内BBP-MX-AG传感器10000次压缩和释放周期的相对电流变化;(g)CNF-CNT-MXene气凝胶制备工艺示意图;(h)相对电流变化与压力传感器线性灵敏度的关系;(i)不同表面电流密度下的恒流充放电曲线和固态可压缩超级电容器在30%应变下10,000次循环的稳定性

利用Ti3C2Tx MXene片材,通过浸渍涂层和干燥工艺,在氧化水平可控的纸基上制作了具有高灵敏度和可降解性的压阻式压力传感器,如图7a。图7b表明部分氧化的MXene传感器显示出显著的特性,具有28.43 kPa⁻¹的高灵敏度。图7c表明传感器具有超过5000次循环的稳定性,柔性聚硅氧烷交联MXene气凝胶,具有许多纳米级通道和定制的纳米材料,可与细胞壁有效相互作用。瓶刷聚(3-缩水氧基丙基二甲氧基甲基硅烷)(PGPDMS)、MXene和气凝胶(BBP-MX-AG)结构如图7d所示。图7e表明这种气凝胶传感器表现出高达1900 kPa⁻¹的灵敏度。图7f显示了传感器在10,000个周期内的稳定性。一种新型的MXene功能化PDMS (MFP)海绵,作为柔性压阻传感器,通过等离子体处理和层间氢键效应提高了机械强度和灵敏度。将CNF、CNT和Ti3C2Tx MXene通过静电相互作用和氢键结合制成仿生混合气凝胶,如图7g。气凝胶作为压力传感器,具有很高的灵敏度(线性灵敏度为817.3 kPa⁻¹)如图7h所示,适合监测体表信息和人体运动。图7i表明在30%压缩应变下循环10,000次后仍保持88%的电容,具有优异的循环稳定性。

图8 (a)传感器中微柱结构PVDF介电层示意图;(b)微柱-PVDF介电层电容式压力传感器在不同压力下的电容变化;(c)微柱- PVDF介质层传感器在约1kpa压力下的响应时间;(d)用于复合纳米纤维支架(CNS)应用的压力传感器结构示意图;(e)在0.4 mm压缩下,CNS传感器相对电容随介质层MXene浓度的变化而变化;(f)压力为1.5 kPa时CNS传感器的响应和恢复时间;(g)基于INM的传感器施加压力前后的工作原理;(h)详细的ΔC/C0图显示了锂盐(60)-MXene-PVA传感器的压力灵敏度范围;(i)在25 Pa加载和卸载循环下,传感器响应幅度和松弛时间

柔性压力传感器引起了越来越多的关注,因为它们可以模仿人体皮肤来感应外部压力;然而,对于模拟人类皮肤,对压力点的感应是远远不够的。为了实现完全仿生皮肤,灵活的传感器必须具有高分辨率和高灵敏度。图8a为微柱状PVDF介电层。图8b显示出微柱-PVDF介电层电容式压力传感器在小于1 kPa的低压条件下,传感器具有0.43 kPa⁻¹的灵敏度。图8c表明传感器具有33 ms的快速响应时间。研究人员利用MXene (Ti₃C₂Tx)和PVDF-TrFE混合纳米支架设计了一种高灵敏的电容式压力传感器,如图8d。该传感器具有0.51 kPa⁻¹的灵敏度和0.15s快速响应时间,具有明显的线性传感如图8e-f。基于离子纳米纤维膜(INM)的传感器在压力前后应用条件下的工作机理如图8g所示。图8h表明这种方法产生了一种混合离子纳米纤维膜作为传感层,显著提高了对0-30 kPa范围内5.5 kPa⁻¹和30-250 kPa范围内1.5 kPa⁻¹的灵敏度。此外,该传感器具有70.4 ms的快速响应时间,如图8i,突出了其在移动医疗监测和先进电子皮肤应用方面的潜力。

图9 (a) CM@ZnO复合膜的结构; (b) VOC输出电压稳定性试验; (c)不同加载应力下CM@ZnO-5复合膜; (d) NSPG: Ti3CNTx异质结构的形成; (e) 各种纳米复合材料所达到的Voc和Isc的最大水平; (f) 在5Hz频率和6N应变下,经过1000次和5000次循环以及随后连续两周后,PENG的耐久性和稳定性测试; (g) MoSe2柔性压电传感器的设计; (h) 不同外部负载下单层MoSe2传感器输出电压与电流的关系 (i) 单层MoSe2器件循环稳定性测试结果,突出其长期性能稳定性

压电薄膜压力传感器由于其瞬时响应和压力与输出信号之间的线性关系,在柔性电子领域具有巨大的潜力。采用两步水热法合成了的CNF-MXene (CM)@ZnO压电复合膜,如图9a,显著提高了压电性能。图9b表明在300 kPa压力下,开路电压达到17.15 V。图9c表明该传感器具有5000次的循环稳定性。图9d为将氮、硫、磷三掺杂石墨烯(NSPG)与Ti3CNTx MXene混合,合成了异质结构纳米填料,以提高压电纳米发电机(PENG)的电输出性能。材料的表征表明,这些二维材料的电导率和表面官能团可以增强PENG的电活性及其在聚合物基体内的相互作用。这种结构的输出功率密度为2.2 μW·cm²,如图9e。图9f显示了传感器具有超过5000次循环的稳定性。PENG具有在人体不同部位产生电信号的能力,可用于给电容器充电和为LED供电,突出了其在灵活、敏感、自供电设备中的巨大潜力。研究者首次利用常压化学气相沉积技术制造了PVA-MXene纳米纤维薄膜和单层二硒化钼(MoSe2)自供电的柔性湿度传感器,如图9g。图9h表明传感器的峰值输出为35 mV,功率密度为42 mW·m²。图9i表明了传感器具有超过1500个周期的可重复性。

图10 (a)DMWES压力传感器配置示意图;(b)测量DMWES在不同外部负载下的电流、电压和表面能通量;(c)DMWES传感器的响应和恢复时间;(d)MXene柔性压力传感器的制造过程;(e)400-280号传感器灵敏度分析;(f)传感器的响应和恢复时间;(g)PCGM水凝胶的制备工艺;(h)PCGM应变传感器压力响应曲线(ΔR/R0;(i)PCGM应变传感器的响应和松弛时间

MXene以其柔韧性和高导电性而闻名,可以有效地作为摩擦传感器的电极,并与各种材料集成以创建不同的微结构。这种集成提高了摩擦电纳米发电机(TENG)的灵敏度和能量输出密度。研究人员开发了一种包含基于摩擦的单极纳米发电机的生物定向吸湿电子皮肤(DMWES),如图10a。图10b显示了DMWES的灵敏度曲线,它反映了表面能通量为21.6 μW·m⁻²时电喷雾持续时间的变化。响应时间和恢复时间分别为928.4 ms和39.1 ms,如图10c。图10d表明MXene -聚氨酯(PU)柔性压力传感器结合了焦耳热效应、滑动摩擦检测和自修复特性,提供了出色的性能。它的灵敏度达到150.65 kPa⁻¹,如图10e。该传感器的响应时间和恢复时间分别为75.5 ms和63.9 ms,如图10f。此外,研究人员设计了一种由聚乙烯醇、棉纸、氧化石墨和MXene组成的导电水凝胶(PCGM)被用于应变传感器和摩擦电纳米发电机(P-TENG),如图10g。PCGM应变传感器具有0-16 kPa(灵敏度0.0164 kPa⁻¹)和16-120 kPa(灵敏度0.00286 kPa⁻¹)两个线性测量范围,如图10h。响应和恢复时间为168-114 ms,如图10i,适用于监测跑步姿势和面部表情。

图11 (a)rGM传感器的制备过程和结构配置示意图;(b)不同PVA静电纺丝时间下rGM传感器的灵敏度响应曲线;(c)机械电位转导反应机理的详细示意图

高度集成、自我维持的压力传感器可以自主产生能量,并提供稳定的功率输出信号。研究人员在全固态rGM (rGO-GO- PVA纳米纤维-MXene)压力传感系统中引入了一种新的转导机制,使用MXene和rGO作为电极,GO作为压阻层,如图11a。在稳定的机械刺激下,rGM传感器产生的开路电动势为0.58V,如图11b,短路电流密度为3.2 μA。该传感器的检测范围非常宽,从0.7 Pa到1300 kPa,并在5000次循环后保持95%的性能保真度,如图11c。

图12 (a) MXene-BP传感器的结构;(b) 柔性MXene-BP传感器灵敏度图;(c) 柔性MXene-BP传感器的反应和恢复时间;(d) MAF压力传感器结构;(e) 单层MAF-3和双层MAF-3压力传感器在外部加载压力下的相对电流变化;(f) 传感器响应时间;(g) BMTPU压力传感器制作原理图;(h) BMTPU传感器灵敏度;(i) 压力为3kpa时BMTPU传感器的恢复响应时间

改进材料合成工艺和确保成本效率对于高度集成的传感器和功率器件的进步至关重要。图12a为通过逐层自组装工艺设计了一种周期性缺陷MXene-BP层状结构,该结构在微型超级电容器内提供了显著的能量存储容量,实现了传感器功能并解决了光学照明的间歇性问题。在柔性压力传感器中,由MXene-BP制成的敏感层,极大地提高了器件的压力灵敏度,达到77.61 kPa⁻¹,如图12b。图12c显示了该传感器系统具有10.9 ms的快速响应时间,可以实时监测人体在生理条件下的心脏活动。柔性透气压力传感器基于无纺布和MXene材料,采用丝网印刷技术制造,并与MXene- AgNW织物(MAF)结合,形成多层多孔结构,如图12d。这种结构解决了传统传感器中常见的透气性差和机械失配问题。该传感器具有770.86至1434.89 kPa⁻¹的高灵敏度,如图12e。快速响应和恢复时间分别为70 ms和81 ms,如图12f。为了提高灵敏度和检测范围,研究人员受到人体脊柱结构的启发,设计了TPU基材和喷有MXene的MXene非织造布构成,结合了仿生间歇结构。仿生MXene修饰的TPU (BMTPU),如图12g。显著提高了压力传感器在双重水平上的灵敏度,实现了1368.9 kPa⁻¹的超高灵敏度,如图12h。图12i 显示了该传感器20 ms的超快响应时间。

图13(a)柔性压力传感器的逐层组装工艺。(b)b不同网目数棉上印制PDMS微结构的性能比较。(c)4.3 kPa压力下稳定性试验。(d)MXene-BC膜合成工艺示意图。(e)MXene-BC薄膜传感器的灵敏度曲线。(f) MXene-BC薄膜在5000次压缩-恢复循环中的稳定性。(g)LIMG膜概述。(h)LIMG传感器与其他柔性压阻式传感器的性能比较。(i)LIMG传感器的循环稳定性。

柔性传感器微结构的制造涉及复杂的工艺,包括紫外光蚀刻和电感耦合等离子体蚀刻。因此,迫切需要创新先进的传感器,使其具有简化的制造方法和成本效益。图13a显示了一种压力传感器,该传感器集成了微加工PDMS网络、导电膜中的MXene纳米片和银纳米片的复合材料,以及采用逐层方法组装的柔性数字间电极。图13b表明在压力作用下,网络压缩扩大了界面面积,降低了接触电阻,增强了电路电流。使传感器具有191.3 kPa⁻¹的高灵敏度。超过18000次循环的显着耐久性,如图13c。源自植物纤维素的纸质材料因其弹性、轻质和环保特性而被广泛用于电子皮肤,符合可持续发展目标。图13d为一种基于纸张的压力传感器,该传感器集成了嵌入MXene薄膜的BC和体积介电层结构。制造过程包括真空过滤和随后的器件组装。图13e表明压力的施加增加了层间接触面积,从而通过协同膜效应改善了导电通路。压力释放后,传感器恢复到基线状态,使得传感器在0 - 0.82 kPa的最小压力区间具有51.14 kPa – 1的高灵敏度和0 - 10.92 kPa的宽线性范围。传感器还表现出在5000次循环中表现出耐用性,如图13f。此外,研究人员成功构建了激光诱导的MXene-石墨烯非均相(LIMG)结构,该结构实现了高效的导电路径和稳定的化学键,如图13g。与传统的LIG传感器相比,LIMG传感器在20 kPa⁻¹下的灵敏度增加了567%,如图13h。同时还具有80kPa的宽范围,42-28ms的快速响应恢复时间,以及超过4000次循环的稳定性,如图13i。

图14 (a)全喷涂高性能MXene压力传感器的制作过程;(b)1.0 Pa和1.0 kPa时敏感层压力分布;(c)从100到800的传感器之间的灵敏度比较;(d)Ti3C2Tx-IL结构示意图。(e)PVA-CNF-Ti3C2Tx-IL水凝胶的制备及应用工艺;(f)不同含量MXene-和MXene- IL基水凝胶的电导率分析;(g)基于PMPPF的仿生触觉传感器原理图;(h)传感器在不同压力条件下的工作原理图,包括低压和高压情况;(i)在0.13 kPa至53 kPa的压力范围内,传感器的灵敏度

在医疗保健、物联网和人工智能领域,理解和模拟生物皮肤的特性以准确复制触觉是必不可少的。柔性传感器的柔性衬底的选择及其制造工艺面临着重大挑战。研究人员将MXene沉积在纹理化的PU衬底上,并将其用于柔性压力传感器设计中的敏感层和电极层,如图14a。在1.0 Pa和1.0 kPa下的敏感层压力图如图14b所示。研究实验表明,这些层的协同作用显著提高了传感器的性能指标。使该传感器的灵敏度达到509.8 kPa⁻¹,如图14c。图14d为通过设计制造含硅氧烷基团的咪唑IL,采用清除自由基和表面钝化相结合的抗氧化策略,成功合成了IL修饰的Ti3C2Tx材料(Ti3C2Tx-IL)。图14e为将Ti3C2Tx-IL用作PVA-CNF复合水凝胶的导电填料。该材料具有非常高的导电性,超过3.85 × 10⁴ S·m,如图14f。此外,研究人原利用导电MXene-PDMS-PDA-PU海绵复合材料制作了具有多孔结构和生物相容性的运动检测装置,如图14g。图14h为传感器在低压和高压条件下的结构示意图。6倍MXene浸渍PU-MXene-PDMS-PDA-Film (PMPPF)传感器的压力表系数(GF)如图14i所示,其工作压力范围为0.13至53 kPa。

【全文小结】

1.介绍了五种MXene的柔性压力传感器的最新研究进展;

2.讨论了MXene的创新微结构设计和制造技术;

3. 强调了基于MXene的柔性压力传感器在医疗监测领域的实际应用;

【作者简介】

吴卿,女,哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院副教授。2021年毕业于北京航空航天大学电子信息工程学院,获光学工程博士学位。在过去的五年里,她已经发表了40多篇论文。她的研究方向是全光纤器件的开发和应用,特别是基于低维纳米材料的器件的制造及其在光纤激光器和光纤传感器中的应用。

宋庆浩,哈尔滨工业大学空间环境与材料科学研究所副研究员。2021年在上海交通大学获得生物学博士学位。在过去的四年里,他撰写了十多篇科学论文。他的研究重点是阐明微生物在空间环境中的损伤修复机制,研究微生物在弱磁、辐射、微重力等空间因素下的生物效应,以及探索从海洋深渊到深空的生命可居住性,重点研究光纤传感器在生物检测中的应用。

消息来源:稀有金属RareMetals返回搜狐,查看更多

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