柔性传感器在可穿戴电子、软体机器人等领域需求迫切,但现有传感器多采用聚合物基底,存在热稳定性差、不耐火焰、耐磨性低、化学耐久性不足等缺陷,严重限制了其在高温、腐蚀等极端环境中的应用。无机纤维织物(如二氧化硅织物)虽具有优异的高温稳定性和机械鲁棒性,但其本身电绝缘,无法直接用于传感。传统表面涂层策略在引入导电性时,往往牺牲柔性、降低热稳定性或依赖有害工艺。因此,如何通过可持续、可扩展的路径在无机织物上直接生长高质量导电层,是该领域亟待解决的核心挑战。
鉴于此,北京工业大学崔光博士、王慧慧副研究员和北京大学刘忠范院士共同开发了一种缠绕式化学气相沉积(CVD)方法,使用废弃塑料垃圾袋(PGBs)作为固体碳前驱体,在二氧化硅织物(SF)上实现了均匀的石墨烯生长,得到石墨烯@二氧化硅织物(G@SF)。该方法不仅能够以高性价比的方式生产用于传感器制造的纺织品,同时还能实现废弃塑料的升级利用,以应对环境污染问题。通过利用织物的编织结构和石墨烯层的激光响应特性,可通过可编程激光擦除技术,从所得G@SF中制造出多功能传感器。这些传感器具备可靠的多模态传感能力,包括温度检测、压力监测、形变探测和近场通信(NFC)。G@SF传感器展现出高达1,000°C的卓越热稳定性、优异的机械柔韧性和化学鲁棒性。一个集成了G@SF传感器的概念验证智能手套,进一步突显了其在恶劣条件下的多功能性和 resilience。相关成果以题为“Upcycling of plastic garbage bags to graphene@silica fabric for sensing platforms”发表在最新一期《nature sustainability》上。
中华人民共和国国家发展和改革委员会 中华人民共和国工业和信息化部 中华人民共和国应急管理部 中华人民共和国生态环境部 中华人民共和国科学技术部 中华人民共和国财政部 中华人民共和国商务部 中国石油和化学工业联合会
江苏省发展和改革委员会 江苏省工业和信息化厅 江苏省财政厅 江苏省生态环境厅 江苏省科学技术厅 江苏省商务厅 江苏省应急管理厅 江苏省市场监督管理局 江苏省统计局
北京市化学工业协会 天津市石油和化工协会 辽宁省石油和化学工业协会 内蒙古石油和化学工业协会 重庆市石油与天然气学会 河北省石油和化学工业协会 山西省化学工业协会 吉林省能源协会 黑龙江省石化行业协会 浙江省石油和化学工业行业协会 安徽省石油和化学工业协会 福建省石油和化学工业协会 江西省石油和化学工业协会 河南省石油和化学工业协会 湖北省石化行业协会 湖南省石油化学工业协会 广东省石油和化学工业协会 海南省石油和化学工业行业协会 四川省化工行业协会 贵州省化学工业协会 云南省化工行业协会 陕西省经济联合会 甘肃省石化工业协会 青海省化工协会
电话:协会:025-8799064 学会:025-86799482
会员服务部:025-86918841
信息部:025-86910067
传真:025-83755381
邮箱:jshghyxh@163.com
邮编:210019
地址:南京市梦都大街50号东楼(省科技工作者活动中心)5楼
苏公网安备 32010502010057号
备案号:苏ICP备2026013520号-2 “坚决打赢禁毒人民战争”专栏—法律法规
电话:025-8799064
会员服务部:86918841
信息部:86910067
传真:025-83755381
邮箱:jshghyxh@163.com
邮编:210019
地址:南京市梦都大街50号东楼(省科技工作者活动中心)5楼
苏公网安备32010502011424号