传感器

近日，吉林大学尹升燕教授和中国医科大学王广斌副教授带领研究团队采用石墨烯气凝胶为检测基底，经过功能化修饰后构筑了大肠杆菌检测电极，可对大肠杆菌进行高灵敏度、高特异性的痕量检测。

石墨烯场效应晶体管（GFET）是这种材料生物传感应用的主导技术。GFET依赖于在分析物存在下电荷载流子密度变化的成熟技术。由于检测到的物质的存在，石墨烯中电荷载流子密度的变化被记录为通过石墨烯晶体管的电压或电流的变化。这种传感原理可用于检测气体、液体或固体材料，例如生物材料。

通过电子回旋等离子体真空直接制造技术，在柔性基底直接批量制备富含垂直石墨烯的碳基功能薄膜，形成了具有高性能弯曲电阻、光敏热敏多模态的电子皮肤。

有鉴于此，清华大学任天令教授，杨轶副教授和田禾副教授（共同通讯作者）团队研究了具有明显NDR拉伸响应的石墨烯纺织品应变传感器，为机理研究提供了必要的研究平台。对单纤维束的开创性测量证实了亚几何尺度上NDR效应的存在。基于拉伸形貌的原位表征和测量结果，进行了定量行为分析，全面揭示了全范围拉伸电响应的起源。结果表明，产生NDR效应的主要因素是纤维在纤维束中的相对位移。基于神经脉冲样拉伸响应，进一步论证了纺织品应变传感器在阈值检测和近传感器信号处理方面的应用潜力。本文提出的NDR行为模型可以为可穿戴智能纺织品的设计和应用提供参考。

近日，湖北大学化学化工学院单长胜教授、曾明华教授和赵元萌博士后设计了一种单原子Pt负载到Co掺杂的Ni(OH)2/氮掺杂石墨烯（Pt1/Ni6Co1LDHs/NG）材料，并构建了电化学无酶葡萄糖传感。Co的掺入提高了Pt单原子的载量，且得到的Pt1/Ni6Co1LDHs/NG表现出高灵敏度、良好的选择性和高稳定性。实验和理论计算结果表明，Pt1/Ni6Co1LDHs/NG对葡萄糖氧化的高活性可归因于其较强的葡萄糖结合能力以及Pt单原子、Co掺杂和NG的协同作用。

近期，清华大学任天令教授在ACS Nano上发表了石墨烯织物负微分电阻响应机理研究。团队以一款典型的具有明显NDR拉伸响应的石墨烯织物应变传感器为研究对象，表征了石墨烯织物从拉伸直至断裂完整的拉伸电阻变化。拉伸过程的电阻变化表明该传感器存在至少两种响应机制：石墨烯纳米片在纺织品表面形成堆叠的导电层（图2中的film）；织物纤维内部浸染的石墨烯构成了织物的本征电阻，随纺织品纤维结构的变形而改变（图2中的fiber）。两者一同构成了石墨烯织物的电阻值。

王婷表示，得益于氧化石墨烯及碳纳米管优异的导电性，以石墨烯/碳纳米管复合材料为识别元件的多巴胺电化学传感器，具有较高的灵敏度（419.9μA cm−2 mM−1）、较宽的检测范围（1.0μM – 1.5mM）、以及良好的稳定性和选择性，可满足检测突触间隙里多巴胺浓度的需求。

华清石墨烯联盟整理了近期在石墨烯传感器方面的技术前沿，主要涉及生物医学、柔性压力和光电化学等方面的应用，供石墨烯上下游企业参考！

基于纺织基材的柔性应变传感器具有天然的柔韧性、高灵敏度和宽范围的拉伸响应。然而，纺织品复杂且各向异性的子结构导致负差分电阻 (NDR) 响应，缺乏对机制的更深入了解。因此，我们检测了具有显着 NDR 拉伸响应的石墨烯纺织应变传感器，为机理研究提供了必要的研究平台。单纤维束的开创性测量证实了 NDR 效应在亚几何尺度上的存在。基于拉伸形态和测量的原位表征，我们进行了定量行为分析，全面揭示了全范围拉伸电响应的起源。结果表明，产生 NDR 效应的主要因素是织物束内纤维的相对位移。基于神经尖峰样拉伸响应，我们进一步展示了纺织品应变传感器在阈值检测和近传感器信号处理中的应用潜力。所提出的NDR行为模型将为可穿戴智能纺织品的设计和应用提供参考。