中科院物理所设计出石墨烯波纹结构应力传感器

2015年04月16日    来源：中国科学报

本报讯（记者彭科峰）中科院物理所科研人员最近在石墨烯电子皮肤研究中取得系列进展，相关成果发表于《美国化学会·纳米》等杂志。

完美石墨烯是半金属或者说是零带隙半导体，在面内具有极高的机械强度。这使其应用于应力传感器件时主要面临两方面困难：一是应力测量范围不大；二是测量精度不够高。

为此，中科院物理所博士生赵静等在导师时东霞、张广宇的指导下，提出了一种石墨烯波纹结构应力传感器，使应力测量范围超过30%；设计了一种基于隧穿效应的纳米石墨烯薄膜应力传感器，使灵敏因子提高到500以上。

据了解，所生长的石墨烯不但具有纳米尺寸，而且具备准连续的特点。这种准连续的纳米石墨烯薄膜还可转移到柔性衬底上，制作柔性、透明的高灵敏度应力传感器，进而应用于人造电子皮肤等领域。同时，这种柔性的应力传感器具有良好的稳定性，在经过大于万次的压力测试后，其初始电阻没有明显变化。此外，这种石墨烯电子皮肤由于厚度小，可被黏在手指上检测关节活动。

相关专家表示，这种基于石墨烯隧穿效应的应力传感器具有可拉伸、灵敏度高、稳定性强、透明等特点，在人造皮肤、触摸屏等方面显示了巨大的应用潜力。

《中国科学报》 (2015-04-16 第4版 综合)