傳感器是碳納米材料可能利用的最有前途的領(lǐng)域之一,碳納米管具有非常大的比表面積和界面,與周圍的介質(zhì)之間有很強(qiáng)的相互作用,因此對(duì)外部的溫度和濕度等多種環(huán)境具有敏感特性。Varghese等對(duì)未修飾多壁碳納米管束的濕敏特性進(jìn)行了研究,而Pati等對(duì)單壁碳納米管濕敏特性進(jìn)行研究后,認(rèn)為碳納米管對(duì)水分子的吸附降低了其電導(dǎo),給出了碳納米管對(duì)水分子的吸附方式?;谔技{米管的濕敏特性研究是一種新型濕度傳感器的研究方向。目前,國內(nèi)外對(duì)柔性壓力和溫度觸覺傳感器的研究已取得一定進(jìn)展,而柔性的濕度傳感器的研究可以與其構(gòu)成重要的多功能柔性觸覺傳感器,應(yīng)用于接觸和非接觸環(huán)境的濕度測量之中。
現(xiàn)有研究通過多壁碳納米管的氧化修飾,制備了新型的多壁碳納米管/硅橡膠,對(duì)多壁碳納米管的表面形貌進(jìn)行表征,分析了多壁碳納米管/硅橡膠導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),并進(jìn)行電阻-濕度特性測試,獲得了靈敏度高和線性度好的多壁碳納米管/硅橡
膠濕度傳感器,且具有較好的響應(yīng)和穩(wěn)定性。該類濕度傳感器制備簡單,成本低,可以在多種濕度環(huán)境的檢測中獲得廣泛的應(yīng)用。
修飾后多壁碳納米管表面具有吸附活性羥基,比表面積大,端口已經(jīng)打開,有利于濕度的吸附,而未修飾多壁碳納米管表面不存在活性羥基,端口處于封閉。在室溫下,多壁碳納米管/硅橡膠復(fù)合材料濕度傳感器具有較高靈敏度和比較線性的感濕特性。多壁碳納米管/硅橡膠復(fù)合材料濕度傳感器響應(yīng)時(shí)間短,在8s左右,重復(fù)性好,是比較理想的濕度敏感材料。(欣然)