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《Sensors and actuators A》发表我校在“碳基/石墨烯基湿法纺丝传感器”领域的论文

【来源: | 发布日期:2020-03-18 】

近日,我校材料与纺织工程学院张焕侠副教授发表“碳基/石墨烯基湿法纺丝传感器”领域的论文,相关成果以《高性能可穿戴器件的皮层高度有序的同轴石墨烯纤维的研究》 (Highly-ordered assembly sheath layers of graphene coaxial fibers for high-performance wearable devices) 为题,于2020113日在线发表于传感器领域期刊《传感器及执行器物理》 Sensors and actuators A),该论文第一作者为我校南湖学院李萍讲师,我院纺织工程专业副教授张焕侠博士为论文通讯作者。

石墨烯纤维作为响应传感器和智能可穿戴设备在超级电容器、电极及刺激响应领域具有广阔的应用前景。基于先前报道的石墨烯纤维具有低的韧性和拉伸性,限制了其在扩展领域的应用。本报道中制备了新型高强度,高拉伸,高导电率石墨烯纤维,其纤维为皮层致密有序,芯层高孔隙率的皮芯结构。该制备方法是通过高效的一步式同轴湿法纺,利用皮芯速度差使得芯层对皮层的快速牵引力对皮芯石墨烯片层经行有序调控。纤维表面也经受了从纺丝孔喷出纺丝溶液时的凝固浴的冲刷,形成相反的拔河效应。从而使皮层石墨烯各层逐渐变直,从而使纤维皮层有效且有序地对齐。伸长率具有芯鞘结构的高强度石墨烯有效提高了约一倍,这比以前的研究结果要高得多。此外,保持了高强度,并且由于纤维的芯鞘结构,电稳定性明显提高。这种纤维也在径向压缩和拉伸循环中表现出非常稳定的电阻。此外,我们演示了纤维在可穿戴柔性设备中的应用。


1. 皮芯石墨烯纤维在针织物传感器件中的应用

 

Sensors and Actuators A 303 (2020) 111840

doi.org/10.1016/j.sna.2020.111840