Adv. Funct. Mater.：机能逆天纸基柔性超级传感器曝光

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便携式和可穿着传感器是近年来高速发展的传感器技能。
其功能、事理和形态互异，并已经广泛运用于国民生活和生产的多个方面。
特殊是柔性传感器可被植入人体来监测人体环境，展望了大数据时期医疗康健领域的未来发展方向。

但是，传感器并不能离开电源而独立地进行事情，而且多方面的缘故原由导致将传感器通过外接导线与电源相连接是不切实际的。
因而，最关键的技能寻衅是如何将高柔韧性和旗子暗记无线传输性能集中在传感器的同一芯片上。

纸基自供电传感器的实物图（来源：Advanced functional materialas）

超级电容器分为平面型微型超级电容器（MSC）和堆叠式超级电容器。
是一种新型储能装置，它具有功率密度高、充电韶光短、利用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。
平面型微型超级电容器（MSC）作为一种新型的微型电化学储能器件能够随意马虎地与传感器及其它电子器件进行有效集成。
且MSC更轻更薄，体积更小，改进速率性能更加良好。

纸基自供电传感器的集成示意图（来源：Advanced functional materialas）

纸张材料比其他柔性基材更环保，可以促进机器变形，且其粗糙和多孔的微构造可以增强材料的粘附力。
特殊是对付超级电容器，纸张的粗糙构造可以增强电极材料和纸张之间的粘协力，多孔构造和纤维素纤维可以通过毛细浸染促进电极材料中电解质的扩散，从而增强离子传输。

中科院兰州化物所阎兴斌研究员，结合基质赞助催化印刷和电镀的方法，在纸张上呈现了高导电性金属Ni图案，该策略可有效抑制金属Ni在纸表面的扩散，同时完备保留了纸张的多孔构造和粗糙度。
进一步通过电化学沉积法，在金属Ni表面进行MnO2电化学沉积或聚吡咯（PPy）电化学沉积，同时在表面涂抹凝胶电解质，形成了MnO2为基质的超级电容器以及MnO2和PPy为基质的超级电容器。

研究者对所得的超级电容器进行测试后，创造该纸基超级电容器电化学性能优胜，耐机器形变特性也非常强大，经由1万次弯折后，该超级电容器的容量衰退微乎其微，远远优于同类型超级电容器。

市场调查显示，可穿着传感器设备市场的规模在2016年已经达到1.23亿件，估量在2020年达到4.11亿件。
该研究成果超级电容器或将推动可穿着传感器技能的发达发展，未来在该领域如何被利用也相称让人期待。

国外市调机构对2020年各种可穿着设备市场的预测示意图 （来源：逐日科技网）

论文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201702394/abstract

参考文献：

1. Advanced functional materialas

本文关键词： Advanced functional materialas 、 micro-supercapacitor (MSC) 、 wearable sensors