基于雷达的传感器可以用于监测当今技术无法适应的恶劣环境。该系统具有抵御极端恶劣条件的弹性，例如极端温度，高盐度，变化压力，强烈辐射，活性化学物质和/ 或高湿度。

石墨烯是一种有趣的碳形式，包含相互连接的碳原子六边形环层。 这种结构具有特殊的物理和电子特性，具有多种应用潜力。

石墨烯作为一种奇迹材料已经被预测了多年，但是在恶劣环境条件下的应用尚未得到开发。 现有的传感器技术在非常有限的环境条件下运行，如果偏差很大，则将失败或变得不可靠。

谢赫与阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的穆罕默德·侯赛因（Muhammad Hussain）合作设计了新型传感器。

新型功能强大的传感器取决于石墨烯的电阻随酸度，温度波动和溶液的盐度（以pH计）的变化。该系统能够跟踪额外的变量，例如压力和水流量。

该团队指出，可以将多个变量的感测集成到一个单独的设备中，从而大大提高了其实用性。

石墨烯被放置在聚酰亚胺聚合物的柔性板上，并且可以将其链接到合适的电子系统，以收集和传送针对跟踪环境变量的信号。然后，借助标准的蓝牙技术，可以无线发送结果信息。

系统弹性是最大的实践进步。这种弹性使系统能够承受高达650°C的温度，并且还可以承受强大的辐射，变化的压力，高盐度，高湿度，反应性化学物质或这些条件的任意组合。

此外，这些传感器还可以提供灵敏度方面的优势，例如，与现有的传感器相比，它在温度传感方面的灵敏度提高了260％。

我们的研究首次确定性地展示了石墨烯作为多种恶劣环境条件下的传感材料的前景。

Muhammad Hussain，阿卜杜拉国王科技大学

现实中的潜在应用包括跟踪体液，海水，太空探索，石油和天然气领域的状况，以及涉及暴露于会破坏现有传感器的化学物质的几种情况。

新型传感器的薄型结构和灵活性也使其适合用于运动员和潜水员的可穿戴技术或医疗应用。

该团队认为，将电子设备与万物联网（IoE）和物联网（IoT）技术相连接的持续发展将为其强大而灵活的传感器带来多种需求和机遇。

延伸阅读

什么是石墨烯传感器？

顾名思义，石墨烯传感器是采用石墨烯作为活性传感材料或传感表面的传感器。石墨烯由于许多原因已经成为一种高效的传感表面，并且其传感特性目前正被广泛用于从应变仪到生物传感器的各种传感器，并且现在开始商业化生产。在这里，我们更深入地研究了为什么石墨烯有可能破坏一个非常成熟的行业。传感器依赖于一种活性材料来对给定环境中的条件做出响应。活性材料的工作方式以及在给定环境中如何检测和感测所选参数的方式因传感器类型而异。这可以采取拉伸材料的形式（例如在应力/应变仪中）以检测气态分子甚至温度变化。无论如何感测该参数，活性材料上都必须发生变化，即主动响应，并且该响应是可检测的并且对周围的组件可读。当刺激与材料相互作用时，这种主动响应通常采取跨材料的电导率变化的形式。

石墨烯传感器的类型？

当我们谈论“石墨烯传感器”时，没有单一的类型，而石墨烯的多功能性意味着它几乎可以用于每种传感器类型。其固有的薄度提供了与分子相互作用的出色表面，并且由于它具有如此高的电子电导率和电荷载流子迁移率，因此甚至可以检测到整个石墨烯片的电导率变化（由于刺激相互作用），因此非常高。石墨烯传感器可以实现高灵敏度。

此外，石墨烯具有较高的相对表面积，这意味着与其他材料相比，石墨烯具有较大的相对感测面积。总体而言，这意味着与其他材料相比，使用石墨烯可以检测到较小浓度的分子。这种能够对遇到石墨烯传感表面的最小浓度分子敏感的能力使石墨烯成为气体，挥发性有机化合物（VOC），湿度传感器和各种生物传感器（用于测量葡萄糖，DNA和蛋白质等）。

除了这些基本特性，石墨烯还具有导热性，并且对高温非常稳定，因此已在温度传感器中得到应用。石墨烯还具有非常高的机械强度，并且在应变下弯曲而不会断裂的能力。消除刺激后，石墨烯也将恢复其原始方向。这些特性导致了各种压力，应力，应变，压电和压阻传感器的发展。

实际上，已经使用了所有形式的石墨烯，从单层和很少层的未官能化石墨烯到氧化石墨烯，还原的氧化石墨烯以及甚至更复杂的结构（例如石墨烯纳米壁）以及复合，混合和共轭石墨烯材料。

不管传感器的类型如何，基于石墨烯的传感器都可以在许多不同的环境中使用，无论它们是高温，高压还是恶劣的化学环境，因为石墨烯对所有有害刺激物都具有很高的稳定性。因此，石墨烯不仅在其可以使用的传感器类型上具有多功能性，而且可以使用基于石墨烯的传感器的环境是多种多样的。而这两个因素的结合就是为什么基于石墨烯的传感器有很多前景的原因。