In this study, we approached a new way to develop inexpensive, lightweight, highly flexible temperature sensors offering greater repeatability and linearity response to temperature. A polyethylene terephthalate (PET) monofilament fiber and our developed graphene (G), synthesized via an easy and low-cost technique and deposited over a Ni layer (G/Ni), were used as the substrate and temperature-sensitive layer, respectively. The fabricated G/Ni-based temperature device (D-1) demonstrated a positive temperature coefficient of resistance (TCR) of 0.0108 (°C−1) with high repeatability and linearity of response to the temperature. D-1 retained 75% of the TCR characteristic after 10,000 bending cycles with a bending radius of 11.42 mm. It also maintained its resistance when applied in an environment where the humidity level changed from 40% to 90%. Its resistance was constant when it was exposed to O2 gas, N2 gas, and different alcoholic vapor environments for 20 min. Moreover, the TCR performance of D-1 before and after the bending tests were compared with those of devices based on commercially available graphene oxide (GO) coated over Ni (GO/Ni) (D-2) and bare Ni thin film (D-3). D-1 showed a greater TCR (0.0108 °C−1) response with high linearity (R2 = 0.9938) than D-2 and D-3, which exhibited TCR responses of 0.0032 °C−1 (with an R2 of 0.9752) and 0.0023 °C−1 (with an R2 of 0.9271), respectively. Finally, the response and recovery times of D-1 were measured to be of about 13 and 22 s, respectively.

中文翻译：

---

用于可穿戴设备的基于石墨烯/镍双层的高度灵活和耐用的纤维状温度传感器的开发

在这项研究中，我们采用了一种新方法来开发廉价、轻便、高度灵活的温度传感器，提供更高的可重复性和对温度的线性响应。聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 单丝纤维和我们开发的石墨烯 (G) 通过简单且低成本的技术合成并沉积在 Ni 层 (G/Ni) 上，分别用作基材和温度敏感层。制造的基于 G/Ni 的温度装置 (D-1) 表现出 0.0108 (°C-1) 的正电阻温度系数 (TCR)，具有高重复性和对温度的线性响应。在弯曲半径为 11.42 毫米的 10,000 次弯曲循环后，D-1 保留了 75% 的 TCR 特性。在湿度水平从 40% 变为 90% 的环境中使用时，它也能保持其抵抗力。暴露于O2气体、N2气体和不同的酒精蒸气环境20分钟后，其电阻不变。此外，将弯曲试验前后 D-1 的 TCR 性能与基于涂覆在 Ni 上（GO/Ni）（D-2）和裸 Ni 薄膜（D -3). 与 D-2 和 D-3 相比，D-1 表现出更高的 TCR (0.0108 °C-1) 响应和高线性度 (R2 = 0.9938)，其 TCR 响应为 0.0032 °C-1（R2 为 0.9752）和分别为 0.0023 °C−1（R2 为 0.9271）。最后，测得 D-1 的响应时间和恢复时间分别约为 13 秒和 22 秒。将 D-1 在弯曲测试前后的 TCR 性能与基于商用氧化石墨烯 (GO) 涂覆在 Ni (GO/Ni) (D-2) 和裸 Ni 薄膜 (D-3) 上的器件进行比较）。与 D-2 和 D-3 相比，D-1 表现出更高的 TCR (0.0108 °C-1) 响应和高线性度 (R2 = 0.9938)，其 TCR 响应为 0.0032 °C-1（R2 为 0.9752）和分别为 0.0023 °C−1（R2 为 0.9271）。最后，测得 D-1 的响应时间和恢复时间分别约为 13 秒和 22 秒。将 D-1 在弯曲测试前后的 TCR 性能与基于商用氧化石墨烯 (GO) 涂覆在 Ni (GO/Ni) (D-2) 和裸 Ni 薄膜 (D-3) 上的器件进行比较）。与 D-2 和 D-3 相比，D-1 表现出更高的 TCR (0.0108 °C-1) 响应和高线性度 (R2 = 0.9938)，其 TCR 响应为 0.0032 °C-1（R2 为 0.9752）和分别为 0.0023 °C−1（R2 为 0.9271）。最后，测得 D-1 的响应时间和恢复时间分别约为 13 秒和 22 秒。0023 °C−1（R2 为 0.9271）。最后，测得 D-1 的响应时间和恢复时间分别约为 13 秒和 22 秒。0023 °C−1（R2 为 0.9271）。最后，测得 D-1 的响应时间和恢复时间分别约为 13 秒和 22 秒。