Laser Fabrication of Humidity Sensors on Ethanol-Soaked Polyimide for Fully Contactless Respiratory Monitoring

湿度 材料科学 聚酰亚胺 呼吸监测 制作 相对湿度 光电子学 电极 纳米技术 呼吸系统 图层(电子) 化学 医学 物理 替代医学 病理 内科学 物理化学 热力学
作者
Rui Chen,Sirui Liu,Chen Zhang,Chongjie Jiang,Wei Zhou,Pengfeng Chen,Dezhi Wu,Dongxia Li,Jinhui Zhang,Tao Luo
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (34): 45252-45264 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsami.4c07731
摘要

Humidity-sensor-based fully contactless respiratory monitoring can eliminate the discomfort and infection risks associated with any wearable device. However, challenges in the facile fabrication of highly sensitive humidity sensors continue to hinder their widespread application for fully contactless respiratory monitoring. In this study, we introduce a simple method to fabricate highly sensitive humidity sensors. Our method employs laser-induced graphene (LIG) on an ethanol-soaked polyimide (PI) film as the electrode of the humidity sensor. The ethanol-soaked PI between adjacent LIG electrodes functions as the sensing material, enabling ion-conductive humidity sensing. Compared to the LIG humidity sensors fabricated on untreated PI films, LIG humidity sensors fabricated on ethanol-soaked PI films exhibit superior performance with higher linearity (R2 = 0.9936), reduced hysteresis (ΔH = 5.1% RH), and increased sensitivity (0.65%/RH). Notably, the LIG humidity sensor fabricated on the ethanol-soaked PI film can detect a person's breathing from a distance of 30 cm, a capability not achieved by sensors fabricated on untreated PI films. Moreover, incorporating these LIG humidity sensors into an array further enhances both the detection distance and the sensitivity for respiratory monitoring. Experimental results demonstrate that the LIG humidity sensor array can be employed for fully contactless on-bed respiration monitoring and for continuous, fully contactless monitoring of the respiratory rate during treadmill exercise. These results highlight the great potential of our LIG humidity sensors for various practical applications in medicine and sports.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
cpl完成签到 ,获得积分10
刚刚
酸奶蛋羹应助hsl采纳,获得10
1秒前
2秒前
田様应助nicholaswk采纳,获得10
2秒前
3秒前
ZZZ完成签到,获得积分10
4秒前
WANGYU发布了新的文献求助10
5秒前
noahxinny完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
踏实的爆米花完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
乐er完成签到,获得积分20
8秒前
小黄完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
JTB发布了新的文献求助10
11秒前
LYing完成签到 ,获得积分10
11秒前
传奇3应助zz采纳,获得10
12秒前
传奇3应助可靠铸海采纳,获得10
15秒前
含含含完成签到,获得积分10
15秒前
yushuailong发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
典雅含桃完成签到,获得积分20
18秒前
王景柯完成签到,获得积分10
20秒前
AAApril完成签到 ,获得积分10
21秒前
英姑应助lhxing采纳,获得10
22秒前
22秒前
彩色的过客完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
zz完成签到,获得积分20
22秒前
小马甲应助ZHH采纳,获得30
22秒前
D_BEST完成签到 ,获得积分10
24秒前
老衲完成签到,获得积分0
25秒前
zz发布了新的文献求助10
27秒前
Hugo完成签到,获得积分10
28秒前
30秒前
正直的魔镜完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
全员动态考核,锚定高质量发展:读懂同济大学教师人事改革新政的深层价值 900
Health Psychology 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7593907
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9171001
关于积分的说明 19630322
捐赠科研通 7171675
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267682
关于科研通互助平台的介绍 2432486
邀请新用户注册赠送积分活动 2260328