由于应变场下的性能退化,基于2D材料的柔性电子器件在可穿戴场景中的应用受到限制。东南大学陶立和吴俊发现应变对2D PtSe2中的氨检测有积极影响。
本文要点
(1)在柔性2D PtSe2传感器中,通过带有原位应变加载装置的定制探针站实现了对监测灵敏度的线性调制。对于痕量氨的吸收,在1/4 mm–1的曲率应变下,观察到室温灵敏度提高了300%(31.67%ppm–1),检测极限可低至50 ppb。
(2)作者在层状PtSe2中确定了三种类型的应变敏感吸附位点,并指出基面晶格畸变有助于更好的传感性能,这是由吸收能降低和电荷转移密度增大所致。
(3)此外,作者还展示了基于2D PtSe2的无线可穿戴集成电路,该电路允许实时气体传感数据采集、处理,并通过蓝牙模块传输到用户终端。该电路具有较宽的检测范围,最大灵敏度值为0.026 V·ppm–1,能耗低于2 mW。
Zhehan Wang, et al. 2D PtSe2 Enabled Wireless Wearable Gas Monitoring Circuits with Distinctive Strain-Enhanced Performance. ACS Nano. 2023
DOI:10.1021/acsnano.3c01582
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c01582