顆粒在線訊：溫度傳感器在醫(yī)療保健、人機(jī)界面、機(jī)器人等領(lǐng)域不可或缺。然而，仍然需要輕松快速地制造具有良好性能的柔性溫度傳感器。本文，廈門大學(xué)周偉教授團(tuán)隊在《Carbon》期刊發(fā)表名為“Facile fabrication of a fast-response flexible temperature sensor via laser reduced graphene oxide for contactless human-machine interface”的論文，研究基于用于無接觸式人機(jī)界面的激光還原氧化石墨烯（GO），以一種簡便的方式制備了一種快速響應(yīng)的柔性溫度傳感器。系統(tǒng)地研究了GO濃度和激光掃描線間距對溫度傳感器靈敏度的綜合影響。揭示了兩個關(guān)鍵工藝參數(shù)、材料特性和傳感器靈敏度之間的內(nèi)在相關(guān)性。

結(jié)果表明，當(dāng)GO濃度為4mg/mL且掃描線間距為0.12mm 時溫度傳感器達(dá)到了0.37% °C -1的最高靈敏度。采用優(yōu)化工藝參數(shù)制作的溫度傳感器還具有響應(yīng)時間快、線性好、滯后小、重復(fù)性好、性能穩(wěn)定等特點，成功用于監(jiān)測人體呼吸、吹氣和曲面溫度時空變化。傳感器還可以檢測手指接近度。此外，還制造了一個3×3柔性溫度傳感器陣列，用于非接觸式密碼鎖解鎖。制造的陣列揭示了本研究中開發(fā)的傳感器在無接觸式人機(jī)界面方面的巨大潛力。

圖1. (a) 柔性溫度傳感器的制造。(b) 溫度傳感器示意圖。(c) 在正常狀態(tài)下制造的柔性溫度傳感器的光學(xué)圖像。(d) 彎曲柔性溫度傳感器的光學(xué)圖像。

圖2. LrGO的拉曼光譜表征

圖3. 傳感器穩(wěn)定性，延遲性，響應(yīng)/恢復(fù)時間，和可重復(fù)性

圖4. (a) 傳感器在彎曲角度為 10°、20°、30° 和 40° 時的歸一化初始電阻。

(b) 傳感器在彎曲角度為 0°、10°、20°、30° 和 40° 時的歸一化溫度響應(yīng)。

(c) 彎曲500和1000次循環(huán)后歸一化電阻的變化。

(d) 從65%到95% RH的濕度穩(wěn)定性測試。

圖5. 傳感器應(yīng)用測試

圖6. 無接觸人機(jī)界面應(yīng)用測試

基于 LrGO 以簡便快速的方式制造了具有接近檢測的快速響應(yīng)柔性溫度傳感器。結(jié)果成功證明，開發(fā)的柔性LrGO溫度傳感器可用于無接觸式人機(jī)界面。

文獻(xiàn)：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.10.064