基于激光诱导石墨烯的柔性超疏水温度传感器研究

体温是人体健康状况的重要指标,柔性温度传感器可以实现长期、远程、实时的体温监测,对于老龄化人口家庭床边监测与疾病早期预警具有重要意义。该文提出一种在聚酰亚胺(PI)薄膜上通过激光直写一步制备三维多孔石墨烯,并同步实现图案化柔性温度传感器的高精度组装方法。该传感器基于蛇形几何结构设计,可以有效抑制弯曲形变的干扰,与人体皮肤共形贴附;疏水二氧化硅封装层的引入能够有效隔绝环境高湿度的影响,并且没有牺牲温度传感性能。该温度传感器具有高灵敏度(TCR=-6.534×10^(-4)/℃)、0.99184的拟合优度、宽检测范围(25~75℃)、高分辨率(0.1℃)和良好的稳定性。采用粘合剂可以与日常生活用品(例如口罩和创可贴)便携集成,实现呼吸频率、体温的实时监测,并通过关节部位体温检测,实现骨关节炎的早期预警,在健康管理与疾病预警方面具有重要应用潜力。