澳大利亚研究人员利用二氧化钛和石墨烯开发新低功率太阳传感器《资讯》

发布时间：2020-08-17 13:06:02 阅读：次来源：起动器厂家

2018-11-01 08:13:04来源：材料科技在线

近日，澳大利亚研究人员通过将二氧化钛和石墨烯结合，开发出一种新颖的低功率太阳传感器。

阳光对人类健康是至关重要的。如果长时间不接触紫外线B（UVB），我们的身体就很难产生足够的维生素D来支持强健骨骼的发育。但是，太阳光也会导致晒伤，如果长时间暴晒，甚至会导致皮肤癌。而这一问题促进了可穿戴太阳传感器的发展，当他们暴露在阳光下超过建议的数值时，可以通过智能手机通知用户。

在11月的Carbon期刊中，来自新南威尔士大学的研究团队提出了一种新的紫外线传感器设计：一种基于氧化石墨烯（GO）光还原的设计。通过将GO片和二氧化钛（TiO2）纳米颗粒同时沉积到交叉指状电极，获得制造传感器。TiO2具有大的带隙，是一种紫外线敏感的光催化剂。当在碳和乙醇存在下照射时，TiO2的光生电子转移到GO片上，对其发生还原，从而改变其导电性。

该研究团队发现在紫外线照射的短暂初始阶段，电阻逐渐降低（或电导率增加）。在长时间暴露于紫外线（36小时）照射后，石墨烯片的电阻从192下降到0.84。然而，暴露在可见光下对样品没有影响，这表明传感器适应能够导致晒伤的紫外波长。此外，紫外线照射的每个周期都会产生基线电导率的变化，也就是说，传感器能够“记住”每次照射。

这些结果表明，传感器准确地模拟了人体皮肤对太阳的反应。对紫外线照射的初始反应很小，但随着时间的增加，无论是电导率的增加还是晒伤的发生，都会迅速积累。传感器的“记忆”效应意味着在没有电源的情况下不断记录日照量，并且可以随时读取。研究人员还指出，也可以调整传感器的氧化，以反映不同皮肤类型的行为。通过这种方式，该传感器可用于实时监控阳光照射。