探测极限最低为0.0023m/s，港城大团队联合造出仿生石墨烯纤维传感器

源自：DeepTech深科技

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源自：DeepTech深科技

　　近年来，新一代可穿戴式电子器件经历了爆发式的发展。2022年，科技部发布2022年度“先进结构与复合材料”重点专项项目，其中就包含推动传感器产业可持续发展的相关部署。
　　香港城市大学化学系叶汝全教授和团队的研究方向之一，是拓展激光诱导石墨烯技术的应用，包括灭菌灭活病毒、太阳能驱动海水淡化、电催化等，此前也发表了一些论文。因此，他们希望借助激光诱导石墨烯技术，在智能传感方面做出一些贡献。

　　Libei Huang 是第一作者，叶汝全教授、美国密苏里大学机械与航空航天工程系教授闫政担任共同通讯作者。
　　研究中，该团队使用激光诱导石墨烯技术，制造了基于石墨烯的气流传感器、及其后续的形貌修饰，借此对变形机制做出改变，进而发现基于鳞片状结构的石墨烯传感器，在响应时间、恢复时间、灵敏度和检测阈值方面都达到了优异的性能。
　　相关机理也得到了明确的阐明，可为设计用于检测水流、气流等的下一代流量传感器提供见解和指导，有望用于环境监测、人体健康检测和个人辅助设备等。
　　其中，超低的气流传感器的检测极限、高度灵活性、稳定性和卓越的灵敏度，在其他应用中也有广阔的应用前景，例如在矿井和机器人中检测极慢的风。
　　此外，类似规模仿生的同步传播、或多米诺效应所实现的信号放大和快速响应，将在更广泛的背景下为设计下一代传感器带来启发，比如基于水流、声音和运动检测来设计传感器。

　　（源自：Nano Letters）
　　在基本工作完成之后，他们打算整理数据以及准备论文初稿。论文中包含基于不同形貌的仿生石墨烯在气流传感上的比较，为给读者带来更清晰更直观的理解，课题组希望放一些毛毛虫和蝴蝶的照片。
　　考虑到版权问题，需要自己去拍摄照片。碰巧有团队成员热爱摄影，平时有记录生活及拍摄的习惯，他的相册里果真有很多很漂亮且清晰的蝴蝶照片。尽管也有毛毛虫的照片，但是很模糊。
　　“于是，我们有想过在课题组组织爬山的时候，顺道找找有没有毛毛虫，还问过农村老家的亲戚有没有毛毛虫的照片，现在想起来还挺有趣的。”课题组表示。

　　（源自：Nano Letters）
　　接下来，他们计划进行传感器的更多创新型设计，通过构建信号发生新机制，进一步提高单个器件的检测范围和灵敏度。
　　同时，还将开发集成式的自动监测、分析和反馈系统，在微型化器件上实现多物理量的同时，还能检测以及解耦信号，希望借此可以解决传统气流传感器体积大、环境干扰大、响应速度慢等缺点。

§　参考文献
　　1.Huang，L.，Liu，Y.，Li，G.，Song，Y.，Su，J.，Cheng，L.，…… & Ye，R.（2023）.Ultrasensitive，FAST-Responsive，Directional Airflow Sensing by Bioinspired Suspended Graphene Fibers.Nano Letters。