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本科生李博论在Sensors and Actuators: B. Chemical发表

高性能湿敏传感器构建及其呼吸检测应用科研成果

发布时间:2019-10-09 14:39:17点击数:字号:
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审核人 蒋大森

【本站讯】近日,控制科学与工程学院自动化专业2016级本科生李博论的科研成果《基于氧化铟纳米立方体修饰氧化石墨烯纳米片的高灵敏度便携电容型湿度传感器及其可穿戴呼吸检测应用》(High sensitivity portable capacitive humidity sensor based on In2O3 nanocubes-decorated GO nanosheets and its wearable application in respiration detection)在线发表在国际知名传感器类期刊Sensors and Actuators: B. Chemical (SCI影响因子6.393)上。论文第一作者为李博论,通讯作者是控制科学与工程学院张冬至副教授,中国石油大学(华东)为第一署名单位。该研究得到国家自然科学基金、山东省重点研发计划项目和学校大学生创新创业训练计划项目资助。

高增敏微纳湿敏传感器对于环境监测、智慧农业、医疗健康以及智能传感网领域具有重要的意义。发展适用于诸多领域的质优价廉的高增敏微纳传感器,一直是人们所追求的目标与面临的挑战。针对微纳湿敏传感器领域提出的高灵敏度、快速探测、低功耗、微型便携等关键问题,李博论运用纳米修饰和异质互补策略实现了氧化铟纳米立方体/氧化石墨烯异质薄膜器件构建,展示了非常优异的湿敏检测与传感特性,具有灵敏度高(1061.6 pF/%RH)、湿滞小(0.054%RH)、秒级快速响应等特点,揭示了纳米异质结构薄膜器件的协同增敏效应与性能调控机理。在此基础上,将该高性能湿敏传感器与可穿戴设备相结合,设计并构建了用于可穿戴呼吸状态监测的微型便携可视化检测系统,微处理器获取传感器信号并与预先存储的标准曲线进行比较,进而得出湿度检测值及呼吸状态变化,再经蓝牙把信号传输到手机APP实时显示对应的湿度及呼吸状态的动态曲线,具有稳定性好、柔性可穿戴、易于集成的技术优势,在民生健康、疾病诊断、可穿戴设备方面具有重要的潜在应用价值。

审稿专家认为,该研究成果具有很好的创新性和研究价值,通过金属氧化物与氧化石墨烯表面缺陷的调控大大提高了水分子的吸附能力,对于新型湿敏材料、传感器件与系统构建提供了很好的参考价值。这一成果可以促进高增敏微纳传感器在柔性可穿戴监测领域的拓展应用。

Sensors & Actuators: B. Chemical是国际知名传感器类期刊,为中科院分区一区TOP期刊,主要报道化学传感器、执行器以及微系统领域的原创性最新重要研究成果,影响因子为6.393,在仪器仪表领域具有较高影响力。

学校重视本科生创新成果培育工作,为鼓励学生积极参加创新创业项目研究和实践,培育和产出高水平成果,学校出台了专门政策对本科生创新成果进行认定和奖励。近三年,本科生以第一作者发表的SCI、SSCI等高水平创新成果近50项,有效提高了本科生的实践和创新能力,促进了学生的全面化、个性化、最大化成长。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.snb.2019.126973

【 作者:宋守浩 姜飞 蒋仁福 来自:教务处 控制科学与工程学院  责任编辑:姜洪明 审核:蒋大森】

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