光纤传感技术在石墨烯传感器中的应用研究
石墨烯基纳米传感器
石墨烯基纳米传感器
石墨烯基纳米传感器是一种新型的高光敏度传感器，它利用石墨烯的优异性能制作而成。
这种传感器的关键在于使用了“滞留光线”的纳米结构，这种纳米结构能够比传统的传感器更长时间地捕获产生光线的电子微粒。
这就会导致产生一种更强的电信号，就像数码相机所拍摄的照片一样，它能够将这种电信号转变成图像。
石墨烯基纳米传感器在生物医学领域也有广泛的应用。
由于石墨烯呈现出极高的表面积和优异的电学性质，能够非常敏锐地检测DNA、蛋白质、细胞等生物分子的存在和数量变化，这对于疾病诊断和治疗具有重要意义。
例如，可以利用石墨烯基纳米传感器来检测生物分子和细胞的数量变化，从而判断疾病的发展情况。
此外，石墨烯基纳米传感器在环境监测领域也有广泛的应用。
由于石墨烯的电学性质会随着环境的变化而发生变化，因此可以利用石墨烯基纳米传感器来监测环境中的温度、湿度、气压等参数的变化情况。
总之，石墨烯基纳米传感器在多个领域都具有广泛的应用前景，它的优异性能和多功能性使其成为当前研究的热点之一。
基于石墨烯可饱和吸收的锁模光纤激光器研究
基于石墨烯可饱和吸收的锁模光纤激光器研究陈恺;祝连庆;姚齐峰;骆飞【摘要】An all-polarization-maintaining erbium-doped Q-switched mode-locked fiber laser by graphene saturable absorber mirror was reported.The characteristics of Q-switched mode-locked laser with monolayer graphene as saturable absorber were studied,and the laser output was obtained at the center wavelength of 1557.69 nm.Repetition rate of Q-switched envelope varied from 11.49 to 40.41 kHz,and the width of Q-switched envelope varied from 10.1 to 3.62 μs.When the inciden t pump power is 191.3 mW,the maximum average output power of the laser is 9.354 mW and the maximum light-light conversion efficiency is 4.89 ％.%报道了一种基于单层石墨烯可饱和吸收体调Q锁模的全保偏结构掺铒光纤激光器.研究了单层石墨烯作为可饱和吸收体实现调Q锁模后的激光特征,获得了中心波长1557.69 nm 的激光输出.调Q锁模脉冲包络重复频率11.49 ～ 40.41 kHz范围变化,包络宽度在10.1 ～3.62 μs范围变化.在泵浦功率为191.3 mW时,激光器最大输出平均功率9.354 mW,最大光-光转换效率为4.89％.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2017(047)003【总页数】5页(P291-295)【关键词】调Q锁模光纤激光器;全保偏光纤结构;石墨烯饱和吸收镜【作者】陈恺;祝连庆;姚齐峰;骆飞【作者单位】北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心,光电测试技术北京市重点实验室,北京100016;北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心,光电测试技术北京市重点实验室,北京100016;北京信息科技大学生物医学检测技术及仪器北京实验室,北京100192;北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心,光电测试技术北京市重点实验室,北京100016;北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心,光电测试技术北京市重点实验室,北京100016【正文语种】中文【中图分类】TN248脉冲光纤激光器具有结构紧凑、体积小、泵浦效率高、光束质量好等优势,广泛应用在加工、通讯、医疗等领域。
方位声波成像测井技术研究前视课题顺利完成实验井测试
效 率 曾保 障 北 京 奥 运 期 间 和 日 常 市 政
在 ２ １ 年 ９ ７日晚 举 办 的“ ０ ０ ００ 月 ２ １ 英 国 商 业 大 奖 ”颁 奖 盛 典 上 ，凭 借 ４ 年来 在 安 全 、 康 和 传 感 领 域 引 进 中 国 健 的 １Ｏ多款 创 新产 品 以 及优 质 服 务 ， ３ 豪 迈 （ ＡＬ Ｈ ＭＡ） 中国 一 举 击 败 众 多 强 劲
豪迈 （ ＨＡＬ ＭＡ）中国区首席代表 张明先 生在颁奖典礼上发言
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供水 安全 的豪迈水 管理 铂马管 网漏水 监 测预警系统， 也安装在 了上海世博园 区。 该系统是 目前 国际上最先进的主动
型漏 水 监 测 系 统 ， 以实 现 区 域 化 实 时 可 监 控 ， 且 在 无 人 值 守 的情 况 下 自动 收 并 集 供 水 管 网 的漏 水 信 息 。 豪 迈 梯 爱 琼 斯 电梯 安 全 传 感 器 被
术、 部件和仪器整 体的研制 ，成像指标
在 实 验 室 条 件 下 已达 到 考 核 要 求 。 次 此 在河 北省任 丘市 中油测 井集 团的现场 测试 是检验 研制 的仪器 能否满 足课题 目标 的关 键 一 环 。
读者服务卡编号 ０３ ２ 口
癌物质—— 溴酸盐 的问题 ， 已该系统 现
以及本地化 的优质服务 ， 赢得 了评 审团
的青 睐 。 这 些 创 新 产 品和 应 用 中 ， 在 评
审 团 印象 最 为 深 刻 的包 括 ：
技 术 结 合 电 子 束 光 刻 技 术 首 次 实现 了 对 石 墨 烯 纳 米 结 构 的 精确 加 工 和 剪 裁 。 这 种 技 术 的 优 势 在 于 可 以 对 石 墨
国家纳米科学中心石墨烯纳米生物传感器研究取得新进展
中 围糟 铸 工 韭 ２１年 期 ０ 第２ ０
领 域融 合 而 成 的新 学 科一一 生 物光 子 学 和 纳米 光 子学 已经
成 为本 世 纪 的 关 键科 研 方 向。 美 国纽 约州 立 大学 布 法 罗 分校 在 纳 米学 、生 物 光子 学
细胞的检 测 ，为发展高 集成纳 米生物 传感 阵列 提供 了理 论指
导 和实验 基础 。
行业 资讯
Ｎｅ ｗｓ
不过 ，当前这种材料离商用还有一段距离。因为着硫化聚合 石墨烯 在高 灵敏度 检测领 域具 有独特 的优势 。然 而 目前 人们 物会快速崩解，因此此类电池目前只能重复充 电４ 至 ５ 次 ，—般 对石 墨烯 与生物 的界面 却知之 甚少 ，这一 问题 的研究对 于石 Ｊ ０ Ｄ
球 唯一的 纳米级替 代纺前着 色 的先 进生产 技术 ，可 完全满足
１ 米 以下超细 纤维 的需要 ，填 补 了国 际国 内空 白。 目前该 微
技术 正在 申请 国际专利 ， 已在 国 内获得 专有技 术知识产 权保 质引起了极大的关注 。 和其它结构相 比， 石墨烯具有极高的电导 护 。
ｕ ｓ ａ ｓ ｏ ｇ ｄ ｉ ｐ ｆ ０． ０ １ ｎ ｌ ０ ６ ８ ，上述研 究 究 等 方 面 积 淀 了 雄 厚 的 基 础 。 两 所 高 校 成 立 联 合 研 究 中 ｐ ｂ ． ｃ ． ｒ ／ ｏ ／ ｄ ／ｌ １ ２ ／ ｌ ０ ２ ０ ） 心 ，是 双 方 在合 作 模 式 、人 才培 养 、信息 互 动 等 方 面 的 有 工作 得到 中国科学 院 院长特别基 金和 国家 自然基 金委面上项
该项 工作建 立了一 维 、二维纳 米材料 与细胞相 结合 的独
石墨烯柔性压力传感器
石墨烯柔性压力传感器传感技术被认为是21世纪科学技术发展的重要组成部分，传感技术、计算机技术和通信技术被称为现代信息产业的三大支柱，广泛应用于电子、航天航空、国防、科研等领域。
石墨烯因其优异的电学和力学性能成为科研的热点，近年来由于石墨烯在柔性基底材料和导电材料方面的进展和突破，使石墨烯柔性压力传感器拥有更多更优异的性能，如传感器质量更轻、使用更方便、灵敏度更高、稳定性更好等。
一、石墨烯柔性压力传感器原理石墨烯柔性压力传感器是用石墨烯作为柔性基底材料。
基底材料对于传感器而言是作为支架而存在的，同时因石墨烯优异的物理特性、晶格结构，使石墨烯基底材料具有高电子迁移率和很好的拉伸性。
石墨烯薄膜是柔性传感器的核心，生长参数的设置会影响石墨烯的质量以及层数，所以必须严格的控制石墨烯的生长参数。
相较于单层的石墨烯而言，少层石墨烯的稳定更好，能够提高传感器的检测范围。
因此制备少层石墨烯薄膜作为柔性传感器的敏感层。
石墨烯复合材料的压力传感器二、柔性压力传感器的分类柔性压力传感器一般是用柔性基底材料和敏感材料制备，敏感材料作为柔性压力传感器的核心部分，必须具有很好的导电性、柔性以及机械强度。
随着材料科学和力学研究的进步，传感器的敏感材料从最初的硅到现在以碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯为主的纳米材料，因纳米材料具备很好的柔性、很高的的机械强度、良好的导电性等特性成为最炙手可热的柔性传感器敏感材料，因此石墨烯成为21世纪研究最广泛的纳米材料。
1、电阻式柔性压力传感器电阻式柔性压力传感器是将感知的压力值大小转化为电阻值或者电压值输出的器件。
按照电阻式压力传感器的工作机理可以分为两类：应变式和压阻式。
应变式压力传感器受力产生形变，引起电阻值发生变化。
压阻式压力传感器的工作机理：传感器受到压力后敏感元件发生形变导致传感器的电阻也发生改变，再通过电桥电路将电阻的变化转换为电压信号输出。
由于压阻式柔性压力传感器的的传感机制容易理解、设备简单，这类传感器得到广泛应用。
基于石墨烯材料的pH传感器的研究进展
基于石墨烯材料的pH传感器的研究进展金妍;商兆江;邵可;居家奇【摘要】石墨烯材料因其独特的性质,在电化学检测领域备受关注.介绍了近年来石墨烯材料在pH传感器中的研究进展,主要成果包括石墨烯pH电极、液栅型石墨烯场效应管(SGFET)pH传感器以及顶栅型石墨烯场效应管pH传感器.【期刊名称】《应用技术学报》【年(卷),期】2018(018)004【总页数】5页(P313-316)【关键词】石墨烯;pH传感器;电化学【作者】金妍;商兆江;邵可;居家奇【作者单位】[1]上海应用技术大学理学院,上海201418;[1]上海应用技术大学理学院,上海201418;[2]中冶宝钢技术服务有限公司,上海201941;[1]上海应用技术大学理学院,上海201418;【正文语种】中文【中图分类】TP212.22004年，英国曼彻斯特大学的Geim和Novoselov首次采用机械剥离法，成功制备出单原子层的二维晶体——石墨烯，震撼了物理界[1]。
石墨烯是由纯碳原子组成的六元环平面结构构成的二维材料，是其他维数碳材料(富勒烯、碳纳米管和石墨等)的构筑单元。
因其独特的物理化学性质，如大理论比表面积、高机械强度、高电导率、良好的生物兼容性及易功能化等，石墨烯成为电化学传感器的理想材料，其在传感器领域的应用也得到了越来越多的关注。
作为传感器的一个重要分支，pH传感器在工农业生产、环境分析、医药卫生和食品安全等诸多领域具有非常重要的作用。
pH传感器按照检测原理可分为以下3类：pH电极、光纤pH传感器和离子敏场效应式(ISFET)pH传感器。
(1) pH电极基于电位式检测原理，通过测量工作电极和参比电极间的电位差，来计算溶液的pH。
目前已有的pH电极包括pH玻璃电极、氢电极、醌氢醌电极、基于有机聚合物薄膜的pH电极和基于金属/金属氧化物的pH电极等，其中最常用的是pH玻璃电极，能够精确检测pH。
氢电极作为一种气体电极，在实际应用中使用很少，常被用于其他电极的标准电极电位的测定中。
石墨烯基生物传感器的制备及其光电性能优化
石墨烯基生物传感器的制备及其光电性能优化引言：近年来，生物传感技术的发展迅速，其中石墨烯基生物传感器作为新兴的生物传感器具有巨大的应用潜力。
石墨烯作为一种单层碳原子的二维结构材料，具有独特的物理、化学和电学性质，为生物传感器的制备提供了理想的基础。
本文将介绍石墨烯基生物传感器的制备方法，并探讨其光电性能优化的途径。
一、石墨烯基生物传感器的制备方法1. 氧化石墨烯的制备氧化石墨烯作为石墨烯基生物传感器的重要组成部分，其制备是制备生物传感器的首要步骤。
常用的方法包括Hummers法和Broekhoff法。
其中，Hummers法通过硫酸和硝酸的氧化作用得到氧化石墨烯，而Broekhoff法则是通过过硫酸钾和硫酸铵氧化石墨烯。
2. 石墨烯的修饰将氧化石墨烯修饰成具有特定功能的材料是制备石墨烯基生物传感器的关键步骤。
常用的修饰方法有还原、质子化和聚合等。
例如，通过还原氧化石墨烯可以得到还原石墨烯，其具有更好的导电性能和稳定性。
此外，还可以通过质子化和聚合反应引入特定的功能基团，如羟基、氨基和羧基等。
3. 生物分子的固定化将具有生物识别功能的分子固定在修饰后的石墨烯上是实现生物传感器的关键步骤。
常用的固定化方法包括物理吸附、共价键结合和亲合性结合等。
其中，物理吸附是最常见的固定化方法，通过短暂的非共价相互作用将生物分子固定在石墨烯上。
但其固定效果不稳定，因此共价键结合和亲合性结合被广泛应用于提高固定效果的研究中。
二、石墨烯基生物传感器的光电性能优化1. 光学性能优化石墨烯具有宽频带的吸收和发射特性，在光学领域具有广泛的应用潜力。
通过调控石墨烯的层数和形貌等参数，可以改变其吸收和发射的波长范围，从而实现对特定光学信号的感应和检测。
2. 电学性能优化石墨烯是一种优秀的电导体，具有高载流子迁移率和低噪声等特性。
可以通过控制石墨烯的厚度和缺陷等因素，提高其电导率和电子传输效率，从而提高生物传感器对电信号的检测灵敏度和响应速度。
石墨烯在生物医学中的应用研究
石墨烯在生物医学中的应用研究石墨烯是一种由碳原子组成的二维晶体，具有高强度，高导电性和高透明性等突出优点。
近年来，随着对石墨烯研究的深入，人们发现石墨烯在生物医学领域中也有着广泛的应用前景。
本文将从石墨烯在生物医学中的应用、石墨烯材料的制备技术、石墨烯纳米药物、石墨烯生物传感和石墨烯生物医学器件等方面进行论述。
一、石墨烯在生物医学中的应用石墨烯在生物医学中的应用非常广泛，包括生物传感、生物成像、纳米药物、组织工程和生物医疗器械等多个领域。
石墨烯具有独特的纳米结构和柔韧性，不仅可以作为高灵敏度，高选择性和可重复性的生物传感器，还可以作为高分辨率成像探针。
二、石墨烯材料的制备技术目前，石墨烯材料的制备技术主要包括机械剥离法、化学气相沉积法、化学还原法和电化学氧化还原法等几种方法。
其中，化学气相沉积法是一种成本相对较低的制备方法，具有高度的控制性和可伸缩性，容易控制石墨烯的厚度和形貌。
三、石墨烯纳米药物石墨烯在纳米药物中的应用已经引起了广泛的关注。
由于其大比表面积和低毒性，石墨烯可以作为一种理想的药物传递载体。
在肿瘤学中，石墨烯可以用于制备靶向性抗肿瘤药物，同时石墨烯还可以与肿瘤组织中富含的红外线辐射相结合，实现光热治疗。
另外，石墨烯作为一种新型的药物传递载体，也在抗病毒和抗菌领域中得到了广泛的应用。
四、石墨烯生物传感石墨烯在生物传感器中的应用已经引起了广泛的关注，是一个十分热门的研究领域。
与传统的生物传感器相比较，石墨烯生物传感器具有极高的敏感性和选择性，能够检测极低浓度的分子生物标志物。
另外，石墨烯生物传感器的响应速度快，重复性好，且体积小，成本较低，虽然目前石墨烯生物传感技术还处于研究阶段，但是在基因测序，分子诊断和生命科学等领域中的应用前景非常广阔。
五、石墨烯生物医学器件石墨烯在生物医学器件中的应用也日益受到人们的关注，包括心电图电极、脑电图电极和生物信号采集器等。
石墨烯具有高导电性和生物兼容性，不仅提高了传感器的信号采集灵敏度，还可以实现对生物组织的纳米级别的精确操控，为生物医学研究和诊断提供了全新的选择。
光电传感技术的原理和应用
光电传感技术的原理和应用1. 光电传感技术简介光电传感技术是一种通过光信号进行信息感知和检测的技术。
该技术利用光的特性，将光信号转换为电信号，从而实现对目标物体的识别、测量和监测。
它具有非接触、高精度、实时性等优点，在许多领域中得到广泛应用。
2. 光电传感技术的原理光电传感技术的原理基于光的散射、反射、吸收、透射等现象。
通过光源和光传感器的配合，可以将光信号转换为电信号，并通过电路对信号进行处理和分析。
其主要原理包括以下几个方面：•光散射原理：当光束照射到目标物体上时，部分光线会经过散射而产生反射。
通过检测反射光的强度和方向，可以了解目标物体的特性和位置。
•光吸收原理：某些物质在光的作用下会发生吸收，通过检测光的强度变化，可以判断目标物质的浓度、类型等。
•光透射原理：光束穿透材料或介质时，会发生衍射、折射等现象。
通过检测光的透射率和角度变化，可以获得目标物体的厚度、形状等信息。
•光电效应原理：利用光电效应将光信号转换为电信号，从而实现光电传感技术。
光电元件如光敏电阻、光电二极管、光电三极管等可以将入射的光信号转化为电信号输出。
3. 光电传感技术的应用光电传感技术在各个领域都有广泛的应用，下面列举了几个主要领域的具体应用案例：3.1 工业自动化领域•光电传感器用于物体检测：光电传感器可以检测物体的存在与否，常用于自动化生产线的物体检测、定位、计数等任务。
•光纤传感技术用于测量：光纤传感技术可以实现对温度、压力、位移等物理量的测量，广泛应用于工业监控和仪器仪表领域。
3.2 健康医疗领域•光学显微镜用于细胞观测：光学显微镜结合光电传感技术，可以实现对细胞结构、功能的观测和分析，对于生物医学研究和临床诊断具有重要意义。
•光电血氧传感器用于血氧测量：光电血氧传感器可以通过测量血液中红外和红光的吸收比值，快速准确地反映血氧饱和度，广泛应用于临床监护和运动健康领域。
3.3 环境监测领域•光电颗粒传感器用于空气质量监测：光电颗粒传感器可以检测空气中悬浮颗粒物的含量，用于监测和评估大气污染情况，对环境保护具有重要意义。
氧化石墨烯荧光传感技术在分子诊断领域的应用
氧化石墨烯荧光传感技术在分子诊断领域的应用郭爽;张国军;姚群峰【摘要】Graphene oxide-based fluorescent sensing technology is developing rapidly, which has been used to detect nucleic acids, proteins, and small bio-molecules. This method has many outstanding advantages such as low consumption, simple and quick. Also, it could provide accurate, real-time and multiplexed analysis results. Therefore, it shows wide application and development prospects in molecular diagnostics. In this paper, we summarized the principle of fluorescent biosensors based on graphene oxide as well as their research progress and the future perspectives in the filed of molecular diagnostics.%氧化石墨烯荧光生物传感技术发展迅速，已成功实现了对核酸、蛋白质以及其他生物小分子的检测。
该分析方法操作简单，实验成本低，可提供准确、实时及多通道的结果，在分子诊断领域显示出了广阔的发展和应用前景。
本文综述了氧化石墨烯荧光传感技术的基本检测原理以及在分子诊断领域的研究应用进展。
【期刊名称】《分子诊断与治疗杂志》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P52-56)【关键词】氧化石墨烯;荧光;传感;分子诊断【作者】郭爽;张国军;姚群峰【作者单位】湖北中医药大学检验学院，湖北，武汉430065;湖北中医药大学检验学院，湖北，武汉430065;湖北中医药大学检验学院，湖北，武汉430065【正文语种】中文以核酸和蛋白质等生物大分子为检测对象的分子诊断技术在感染性疾病、遗传性疾病、肿瘤的诊断治疗及个体化医疗等领域正发挥越来越重要的作用。
石墨烯制备和应用中的表面科学与技术_董世运
关键词 ：石墨烯 ；表面科学 ；表面技术 ；制备 ；应用
（ ） 中图分类号 ：Ｏ ６ １ ３． ７ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７－９ ２ ８ ９ ２ ０ １ ３ ０ ６－０ ０ ０ １－０ ８
Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｅ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ａ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ Ｇ ｒ ａ ｈ ｅ ｎ ｅ ｇ ｙ ｐ ｐ ｐ ｐ
１ 石墨烯的功能特性
石墨烯是一种 神 奇 的 材 料 ， 它具有优异的光 电学 、 力学和热学等性能 。 学、 在光学性能方 面 ， 单层石墨烯对可见光的吸 收率为 ２． 可以根据石墨烯薄膜的可见光透 ３％ ， 过率来估算其层数 ， 即： 单层石墨烯可见光透过率 达９ 双层石 墨 烯 可 见 光 透 过 率 为 ９ ７． ７％ ， ５． ４％ ， 随层数增 加 ， 可 见 光 透 过 率 按 ２． ３％ 递 减
。然 而， ２ ０ ０ ４年英国
曼彻 斯 特 大 学 科 斯 提 亚 · 诺 沃 谢 夫 （ Ｋ ｏ ｓ ｔ ａ Ｎ ｏ － ｙ ） 和安德烈 · 盖姆 （ 制备出了 ｖ ｏ ｓ ｅ ｌ ｏ ｖ Ａ ｎ ｄ ｒ ｅ Ｇ ｅ ｉ ｍ） 石墨烯薄片材料 ， 他们还发现石墨烯载流子的相 对论粒子特性
：Ｇ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｒ ａ ｈ ｅ ｎ ｅ ｈ ａ ｓ ａ ｒ ｏ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｎ ｒ ｕ ｓ ｈ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗ ｏ ｒ ｌ ｄ ｓ ｉ ｎ ｃ ｅ ｉ ｔ ｗ ａ ｓ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎ ２ ０ ０ ４． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ｔ ｓ ｐ ｇ ｐ ｐ
光电子材料与器件研究进展
光电子材料与器件研究进展（一）光电子材料研究进展光电子材料是一种光电性能优异的材料，其具有广泛的应用前景。
近年来，国内外学术界在光电子材料领域的研究取得了一系列进展。
以下从太阳能电池、光通信，以及光催化三个方面进行介绍。
1.太阳能电池太阳能电池是将阳光转化为电能的一种装置，其关键是太阳能电池材料。
近年来，太阳能电池领域出现了一系列新型材料，如钙钛矿太阳能电池，有机太阳能电池，以及杂化太阳能电池等。
其中，钙钛矿太阳能电池电转化效率高、制备方法简单等优点得到了广泛关注。
有机太阳能电池则具有高度可塑性和低成本等特点，适用于大面积生产。
2.光通信光通信是利用光来传输信息的一种通讯方式，其关键是光通信器件。
目前，传统的光通信器件主要包括光纤、激光器、光探测器等。
近年来，研究者们也在新材料、新结构、新器件等方面进行了探索，推出了一些新型光通信器件。
如纳米线激光器材料、新型有机半导体材料等。
这些新型器件具有体积小、功耗低等优点。
3.光催化光催化是利用光能将反应物进行化学反应的一种方法，其关键是光催化材料。
近年来，国内外学术界对光催化材料的研究持续推进，已经在环境修复、水处理、能源等领域取得了不少成果。
如氧化锌、二氧化钛、碳量子点、石墨烯光催化材料等。
这些光催化材料具有催化效率高、制备方法简单等优点。
（二）光电子器件研究进展光电子器件是将光信号转化为电信号或反之的一种器件，其在通讯、光学成像、生物医学等领域中具有广泛的应用。
以下从光纤光学传感、光储存器件、生物传感器件三个方面进行介绍。
1.光纤光学传感光纤光学传感器件是利用光纤光学特性进行光学传感的器件，主要应用于环境监测、生物医学、地震探测等领域。
近年来，随着光纤传感技术的不断发展，一些新型光纤光学传感器件也被提出。
如微纳光纤、腔封功率传感器等。
这些传感器件具有灵敏度高、响应时间快等优点。
2.光储存器件光储存器件是将光信号转化为电信号或反之的一种器件，主要应用于光存储、数据传输、信息处理等领域。
光纤传感器和石墨烯技术开启土工布智能化应用新纪元
光纤传感器和石墨烯技术开启土工布智能化应用新纪元智能技术纺织品可以与环境相互作用，即感知外界环境刺激并作出反应。
这种多功能的或“智能的”纺织品通过在纺织品中嵌入传感器来实现，嵌入式传感器需对外界温度、应变、化学、生物等的变化非常敏感。
在土工布领域，光纤传感器已经得到了较为广泛的研究和应用，欧洲作为最早推动了技术纺织大量发展的地区之一，已经将集成智能化传感技术的纺织品应用于土工木工程领域，特别是应用于历史建筑物的地震防护、预防路堤山体滑坡等领域。
目前，智能技术纺织品在土木工程领域的应用已经变得越来越重要，除光纤传感器的应用外，作为新兴材料的石墨烯也已经被开发应用于土工布的渗漏检测。
可以预见，未来各种纺织新材料的发展将推动土工布的智能化研究及应用向更广阔的领域发展，为土木工程施工和维护提供更大的便利。
1光纤传感器：用于岩土结构安全监测土工布广泛应用于堤坝、铁路、路堤、垃圾填埋场和斜坡等岩土结构的稳定和加固，集成光纤传感器可为土工布提供功能性，如通过监测机械变形、应变、温度、湿度、孔隙压力、化学物质等的变化判断岩土结构的完整性，进行岩土结构健康监测。
特别是需要在几百米到几千米的大面积区域内进行机械变形分布式测量的情况下，集成分布式光纤传感器的技术纺织品可以通过精确测量沿着光纤的分布式应变，提供该区域任何位置的岩土结构信息，从而可以确保在早期发现高失效和破坏风险的岩土结构及其位置，有利于提前防预或进行维修。
1.1硅基光纤分布式布里渊传感器集成土工布的应用基于光纤布拉格光栅（FBG）的光纤传感器是最早应用于土工织物的传感器。
但是基于FBG的光纤传感器监测系统只能测量有限长度的准分布应变，且成本较高，不能满足长达几百米的堤坝、水坝、铁路、堤防或斜坡等岩土结构的监测需求。
为了满足大面积岩土结构监测的需求，一种基于受激布里渊散射（SBS）的布里渊光频域分析（BOFDA）技术分布式光纤传感器应运而生。
迄今为止，该技术仍是分布式监测岩土结构机械变形（应变）的最佳解决方案之一。
96. 传感器的创新技术有哪些？
96. 传感器的创新技术有哪些？96、传感器的创新技术有哪些？在当今科技飞速发展的时代，传感器作为获取信息的关键设备，其创新技术不断涌现，为各个领域带来了前所未有的机遇和变革。
传感器就像是我们感知世界的“触角”，能够将各种物理、化学和生物量转化为电信号，让我们能够了解和掌控周围的环境。
首先，我们来谈谈微机电系统（MEMS）技术在传感器领域的创新应用。
MEMS 技术使得传感器能够大规模生产，并且体积更小、成本更低、性能更优。
比如说，MEMS 加速度计和陀螺仪广泛应用于智能手机、平板电脑和汽车电子等领域，实现了姿态检测、导航和游戏控制等功能。
通过在微小的硅片上集成机械结构和电子电路，MEMS 传感器能够精确测量微小的加速度和角速度变化。
再来说说智能传感器技术。
智能传感器不仅能够感知和测量物理量，还具备数据处理和通信能力。
它们可以对采集到的数据进行实时分析和处理，筛选出有用的信息，并通过无线网络将数据传输到云端或其他设备上。
这使得传感器能够更好地适应复杂的环境和应用需求，比如在工业自动化中，智能压力传感器可以实时监测设备的运行状态，预测故障并及时发出警报，提高生产效率和设备可靠性。
新材料的应用也是传感器创新的重要方向之一。
例如，石墨烯、碳纳米管等新型碳材料具有优异的电学、力学和热学性能，为传感器的性能提升提供了新的可能。
利用石墨烯制作的传感器具有超高的灵敏度和快速的响应速度，可以检测到极其微小的气体分子和生物分子。
此外，一些有机半导体材料也在传感器领域崭露头角，它们具有柔韧性好、可大面积制备等优点，适用于可穿戴设备和柔性电子领域。
在光学传感器方面，光纤传感器是一项重要的创新技术。
光纤传感器利用光纤作为传感元件，能够测量温度、压力、应变等物理量。
与传统的电学传感器相比，光纤传感器具有抗电磁干扰、耐高温、耐腐蚀等优点，适用于恶劣环境下的监测和测量。
此外，基于量子点的光学传感器也引起了广泛关注。
量子点具有独特的光学性质，如荧光强度高、发光波长可调等，能够实现高灵敏度和高选择性的检测。
铜衬底上热丝CVD法低温生长石墨烯薄膜的研究
铜衬底上热丝CVD法低温生长石墨烯薄膜的研究∗尤佳毅;沈鸿烈;李金泽【摘要】以乙炔作为碳源，抛光铜片作为衬底，采用热丝CVD法低温生长了石墨烯。
通过拉曼散射光谱和紫外-可见分光光度计分析了样品的性能。
结果表明，灯丝温度的提高有助于乙炔分解为对石墨烯晶粒形核生长比较有利的含碳活性基团。
衬底温度的升高增强了铜衬底对石墨烯生长的催化作用。
通过调整气体流量中乙炔的比例，可以有效降低石墨烯薄膜的层数。
最终在乙炔浓度为2%，衬底温度为450℃的低衬底温度条件下制得了的单层石墨烯纳米晶薄膜。
%Graphene films were prepared on copper foil at low temperature by hot-filament chemical vapor deposition, using acetylene as carbon source. Films deposited under different conditions were characterized by Raman spectro-scopy andUV/VIS Spectrophotometer. The results indicated that the raise of the temperature of hot-filament helped graphene to grow better since it improved decomposition of acetylene to carbon active groups which could promote the formation of graphene. The raise of substrate temperature also improved the catalytics capability of copper substrate. The layer number of graphene could be reduced by controlling the percentage of acetylene in the mix gas. Finally,a single nanocrystalline graphene layer was obtained at a low substrate temperature(450℃),with 2% acetylene.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P1017-1020)【关键词】石墨烯;低温;热丝化学气相沉积;气态碳源【作者】尤佳毅;沈鸿烈;李金泽【作者单位】南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京211100;南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京211100; 南京航空航天大学纳智能材料器件教育部重点实验室，南京210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京211100【正文语种】中文【中图分类】TQ127.1石墨烯具有十分优异的电学、光学和力学性能,自其被人类所发现以来[1]便受到了广泛的关注。
新型功能纳米材料在电化学生物传感器中的研究与应用
新型功能纳米材料在电化学生物传感器中的研究与应用一、内容简述随着科技的不断进步，纳米技术作为其中的重要组成部分，在众多科学领域中都显示出了其独特的优势和潜力。
特别是功能纳米材料，在电化学生物传感领域中，由于其独特的物理化学性质和巨大的比表面积，为生物传感提供了新的发展方向和可能性。
功能纳米材料在电化学生物传感器中的应用，主要得益于纳米材料的独特结构和优异性能。
纳米颗粒具有很高的比表面积和活性位点数量，可以增强生物分子的吸附和反应；纳米结构具有优良的电导性和优异的渗透性，有助于提高传感器的灵敏度和稳定性。
在电化学生物传感器的研究与应用中，研究者们通过深入探索纳米材料的合成方法、表面修饰技术以及与生物分子的结合方式等，成功开发出了一系列具有高灵敏度、高选择性、实时监测和高稳定性等优点的新型电化学生物传感器。
这些成果为疾病诊断、环境监测和生物医学研究等领域提供了强有力的技术支持和保障。
目前对于功能纳米材料在电化学生物传感器中的应用仍存在一些挑战和问题，如纳米材料的生物相容性、稳定性和规模化生产等问题需要进一步研究和解决。
未来的研究将致力于开发新型的功能纳米材料，优化传感器的制备工艺，并探索其在实际应用中的推广价值，以推动电化学生物传感技术的更快发展和广泛应用。
1. 纳米材料的概念及重要性随着科学技术的不断发展，人们对于材料的性能要求越来越高。
在这个背景下，纳米材料作为一种独具优势和特色的材料，备受关注。
纳米材料是指具有尺寸在1100nm范围内的材料，由于其特殊的量子尺寸效应、表面等离子共振效应以及宏观量子隧道效应等，使得纳米材料在各个领域展现出许多优异的性能，成为推动科学和技术创新的关键因素。
在电化学生物传感器中，纳米材料的独特性质对提高传感器的灵敏度、稳定性、选择性和恢复性等方面具有重要作用。
本文将对纳米材料的概念及重要性进行简要介绍，并探讨其在电化学生物传感器中的应用及研究进展。
纳米材料具有量子尺寸效应，使其能够有效调控物质的电子结构和表面性质。
新型应变传感器的设计与实现研究
新型应变传感器的设计与实现研究随着科技的不断发展，传感器作为一种重要的物联网技术，对我们生活的各个方面起到了越来越重要的作用。
在此背景下，新型应变传感器的设计与实现研究逐渐受到了人们的关注。
本文将围绕这个主题展开，探究这一领域的最新进展，分析其应用前景，并提出自己的一些思考。
一、新型应变传感器的概念和分类应变传感器是一种测量物体受力后形变的传感器。
目前市场上有多种应变传感器，其中最常见的是金属应变片和半导体应变片。
而新型应变传感器则是指那些采用了新型材料或新型结构设计的应变传感器。
这些新型应变传感器通常具备以下特点：1、高精度：新型应变传感器通过采用先进的技术，可以实现高精度的应变测量。
2、低成本：相比传统应变传感器，新型应变传感器通常具有更加合理的设计结构，使得成本更加低廉。
3、灵敏度高：新型应变传感器具有更加灵敏的特点，更能快速反应物体受力变形的瞬间。
根据不同的应用场景，新型应变传感器可以分为多种类型。
例如，有基于光纤的应变传感器、基于压电陶瓷的应变传感器、基于纳米材料的应变传感器等。
这些新型应变传感器在应用上有很多的优点，可以更好地满足人们的需求。
二、新型应变传感器的设计与实现研究的最新进展新型应变传感器的设计与实现研究是当前热点领域之一。
近年来，通过吸取先进工艺，结合自身特点进行改进设计，新型应变传感器在设计与实现领域不断取得新的突破。
这里主要讲述两个方面的进展：1、压电陶瓷类传感器示范目前，基于压电陶瓷的传感器在实际应用领域内，已经进行了多项示范。
例如，利用国内先进的微加工技术，设计出可用于机器人、液压机及无人机等多种领域的碟形和型谐振压电陶瓷传感器。
由于采用了更为先进的制造工艺，这些传感器具有体积小、灵敏度高等优点。
同时，近年来还有一种基于声共振的新型应变传感器被提出，该传感器采用了微弯曲层状导电薄膜技术，利用声共振测量被测物体的应变，具备响应速度高、灵敏度高等特点。
这一新技术的推广应用，不仅有助于传感器领域的发展，也可以为人们提供更加便捷的测量方法。
基于石墨烯的拉曼光谱应变测量传感技术研究综述
概述 随着微纳米器件和材料尺寸逐渐变小的发展趋势，这些材
料和器件可靠性的研究成为重点，所以需要精确测量微纳米器 件和材料的机械性质与力学行为。微纳米材料和器件的机械 性能与材料的物理性质、尺寸效应、制造过程等密切相关。材 料的机械性能不能仅仅通过理论模型和数值仿真来描述，更需 要通过实验来对其机械性质和力学行为进行精确测量和评估。 对于微纳米尺度样品的机械性能的测量需要高分辨率和高准 确性的测量技术，但传统的机械性能测量技术不能满足以上的 需求，需要发展新的物理机械性能实验方法。在微器件制造过 程中不可避免会存在残余应力，包括制造过程中热学不匹配产 生的应力和材料晶格结构、掺杂或缺陷引起的本征应力，实验 中原位实时测量残余应力存在一定的困难，但这正是微器件制 造和可靠性分析的关键问题 。 ［１］
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技术与市场 ２０２１年 第２８卷 第７期
创新与实践
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《基于氧化石墨烯功能化光纤实现血红蛋白生物传感》
《基于氧化石墨烯功能化光纤实现血红蛋白生物传感》篇一一、引言血红蛋白是一种存在于人体血液中的蛋白质，负责将氧气输送到身体的各个部分。
对血红蛋白的准确测量在医学诊断和临床研究等领域具有重大意义。
随着科技的不断发展，新型的生物传感器技术为血红蛋白的检测提供了新的可能。
本文将探讨一种基于氧化石墨烯功能化光纤实现的血红蛋白生物传感技术，并对其原理、制备、性能和应用进行详细介绍。
二、氧化石墨烯功能化光纤的制备与原理氧化石墨烯是一种具有优异电学、光学和机械性能的材料，近年来在生物传感器领域得到了广泛应用。
功能化光纤则是将氧化石墨烯与其他材料结合，以提高光纤的生物相容性和灵敏度。
制备氧化石墨烯功能化光纤的过程主要包括：首先，通过化学或热方法制备氧化石墨烯；然后，将氧化石墨烯与其他材料（如聚合物、纳米粒子等）进行复合，形成功能化涂层；最后，将涂层覆盖在光纤表面，形成功能化光纤。
在血红蛋白生物传感中，功能化光纤的原理主要依赖于氧化石墨烯的电化学性质和生物相容性。
当血红蛋白与功能化光纤表面发生相互作用时，会引起光纤内部电场的变化，从而产生光信号。
通过检测这些光信号，可以实现对血红蛋白的定量检测。
三、血红蛋白生物传感器的性能评价血红蛋白生物传感器的性能评价主要包括灵敏度、选择性、稳定性和重复性等方面。
通过实验测试，我们发现基于氧化石墨烯功能化光纤的血红蛋白生物传感器具有较高的灵敏度和选择性。
此外，该传感器还具有良好的稳定性和重复性，可实现快速、准确的血红蛋白检测。
四、血红蛋白生物传感器的应用基于氧化石墨烯功能化光纤的血红蛋白生物传感器在医学诊断、临床研究、药物研发等领域具有广泛的应用前景。
例如，在医学诊断中，该传感器可用于检测贫血、血液病等疾病中的血红蛋白含量；在临床研究中，可用于监测患者的病情变化和治疗效果；在药物研发中，可用于评估药物对血红蛋白的影响等。
五、结论本文介绍了一种基于氧化石墨烯功能化光纤实现的血红蛋白生物传感技术。
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光纤传感技术在石墨烯传感器中的应用研究第一章：绪论
光纤传感技术是一种高灵敏度、宽频响、免受电磁干扰的非电
性传感技术，逐渐成为大家关注的研究热点。
与此同时，石墨烯
材料的出现引起了广泛的科研界的关注，其优异的电学、光学、
物理学和机械学等物理特性，使其具有许多独特的性质。
石墨烯
传感器和光纤传感器之间的研究是当前科学研究领域的一个热点，本文就石墨烯传感器中光纤传感技术的应用做一些探讨。
第二章：光纤传感技术的基本原理
光纤传感技术是一种利用可导光纤传输光信号和信号之间的传
递特性，实现对物理量、化学量参数进行测量的非电性传感技术。
光纤传感技术的主要测量参数有温度、压力、形变、液位、环境等。
光纤传感技术的测量原理是光的相互作用，利用不同的物理量
与光之间的相互作用，将所要测量的物理量转化为光学量进行测量。
例如，压力的作用力可使光纤产生弯曲，使传输光线的传播
路径发生改变，从而实现压力的测量。
第三章：石墨烯传感器的特性
石墨烯传感器由于具有很强的半导体特性，使得其具有非常优
越的传感性能。
比如石墨烯电阻率随周围环境或物质的变化而变
化，电学传感器适合测量电场、电导率、电荷密度等电学特性；
石墨烯的机械特性使其适合用于测量应力、形变、压力等物理量；此外，石墨烯还具有较高的响应速度和灵敏度，使其成为一种很
有前途的传感器材料。
第四章：光纤传感技术在石墨烯传感器中的应用
石墨烯传感器与光纤传感技术相结合，可以实现更为高灵敏度
和高精度的物理量测量。
光纤传感器可以将光线通过石墨烯导电
层或载流子传输途径，探测物理量的变化，达到对不同物理量的
测量。
1.光纤-石墨烯传感体系
利用光纤中的光线传输方式传输激发光束到石墨烯薄膜上，石
墨烯薄膜产生的反射光表现出现蓝移、红移、增强、减弱等特性。
2.石墨烯与微环的结合
利用光纤，将光能注入微环中，当微环中有目标物质存在时，
由于石墨烯中载流子会与微环相互作用，从而导致光学性能发生
改变，实现了对目标物质的测量。
3.光纤微振膜
利用光纤的传输能力，通过光的反射和折射，实现对石墨烯膜
的振动测量。
由于石墨烯薄膜的响应速度很快，因此这种传感器
具有较高的灵敏度和稳定性。
第五章：研究进展
石墨烯传感器和光纤传感技术之间的结合，给传感技术的研究
带来了革命性的变化。
当前的研究，主要围绕着以下几个方面展开：
1.基于石墨烯的光纤传感器
这种新型传感器可以在不接触目标物质时，通过非接触式光谱
检测技术实现目标物质的测量。
它具有高精度、高灵敏度和高速
响应等优点。
2.利用红外吸收
石墨烯的红外吸收能力让人眼前一亮，目前研究者正设计一种
利用光纤的石墨烯传感器，可对有机分子进行检测。
这种传感器
具有高分辨率、低成本、易操作等特点。
3.光纤-石墨烯传感系统及其生物应用
利用生物活体模拟材料建立传感系统，将光纤-石墨烯传感器用于生物、水质等领域，对于相关领域的研究具有非常重要的意义。
第六章：结论
石墨烯传感器与光纤传感技术的结合，是当前科研领域的一个新的热点，随着技术的不断发展，相信在未来可以有更多的领域得到应用。
同时，研究者仍需考虑在实际应用中的可操作性和成本问题，才能真正实现对各类环境物质的精准探测。