石墨烯气凝胶是现存最轻的材料,它还是一种高强度、高孔隙率的材料。由于石墨烯气凝胶是一种具有很高内表面积的碳材料,因此近年来被用作
本项研究工作所提出的压力传感器主要由液体电解质和两个石墨烯气凝胶电极组成。在当前应用中,电解质是碳酸丙烯酯,其中溶解有四氟硼酸四乙基铵(TEA/BF4)离子盐。当对石墨烯气凝胶电极施加压力时,液体电解质会渗透到电极的孔隙中,从而获得可变超级电容器。该传感器对小于0.1 Pa的压力敏感。研究人员对传感器的精度、非线性和响应时间等特性进行了全面分析。这种新型传感器的优点是对极低压力(0.1 Pa至10 Pa)具有优异的灵敏度。
该压力传感器可以很容易地与Arduino电路板集成,形成一个完整的(独立的)压力测量系统。传感器连接在Arduino板的接地端和模拟输入端之间。该传感器本质上是一个可变电容,通过进一步将传感器连接到一个已知阻值的电阻上,就可以测量出电容。
总而言之,研究人员开发了一种超高灵敏度的压力传感器。这种新型传感器由液体电解质和两个石墨烯气凝胶电极组成。当对电极施加压力时,这种结构产生可变的超级电容器。该传感器可以轻松测量极低的压力(小于0.1 Pa)。在压力为0.1 Pa时,测量误差约为0.5%,在最大读数10 Pa时,测量误差约为1.2%。在-10°C温度下,非线性误差约为FSO(满量程输出值)的1.3%,在+80°C温度下,非线%。除了广泛的研究和开发应用之外,该压力传感器还将在医疗仪器、制造、洁净室等应用中发挥作用。
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