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A Highly Conductive and Flexible Dopamine-Graphene Hybrid Electronic Textile Yarn for Sensitive and Selective NO2 Detection.
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-09-11 , DOI: 10.1021/acsami.0c11435 Sang Won Lee 1 , Hyo Gi Jung 1 , Insu Kim 1 , Dongtak Lee 1 , Woong Kim 2 , Sang Hun Kim 3 , Jong-Heun Lee 3 , Jinsung Park 2 , Jeong Hoon Lee 4 , Gyudo Lee 5 , Dae Sung Yoon 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-09-11 , DOI: 10.1021/acsami.0c11435 Sang Won Lee 1 , Hyo Gi Jung 1 , Insu Kim 1 , Dongtak Lee 1 , Woong Kim 2 , Sang Hun Kim 3 , Jong-Heun Lee 3 , Jinsung Park 2 , Jeong Hoon Lee 4 , Gyudo Lee 5 , Dae Sung Yoon 1
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Graphene-based electronic textile (e-textile) gas sensors have been developed for detecting hazardous NO2 gas. For the e-textile gas sensor, electrical conductivity is a critical factor because it directly affects its sensitivity. To obtain a highly conductive e-textile, biomolecules have been used for gluing the graphene to the textile surface, though there remain areas to improve, such as poor conductivity and flexibility. Herein, we have developed a dopamine–graphene hybrid electronic textile yarn (DGY) where the dopamine is used as a bio-inspired adhesive to attach graphene to the surface of yarns. The DGY shows improved electrical conductivity (∼40 times) compared to conventional graphene-based e-textile yarns with no glue. Moreover, it exhibited improved sensing performance in terms of short response time (∼2 min), high sensitivity (0.02 μA/ppm), and selectivity toward NO2. The mechanical flexibility and durability of the DGY were examined through a 1000-cycle bending test. For a practical application, the DGY was attempted to detect the NOx emitted from vehicles, including gasoline, diesel, and fuel cell electric vehicles. Our results demonstrated that the DGYs—as a graphene-based e-textile gas sensor for detecting NO2—are simple to fabricate, cheap, disposable, and mechanically stable.
中文翻译：
高灵敏，灵活的多巴胺-石墨烯混合电子纺织纱，用于敏感和选择性的NO2检测。
已开发出基于石墨烯的电子纺织品（电子纺织）气体传感器来检测有害的NO 2加油站。对于电子纺织气体传感器，电导率是一个关键因素，因为它直接影响其灵敏度。为了获得高导电性的电子纺织物，已经使用生物分子将石墨烯胶粘到纺织品表面，尽管仍然存在需要改进的区域，例如不良的导电性和柔韧性。本文中，我们开发了一种多巴胺-石墨烯混合电子纺织纱线（DGY），其中多巴胺用作生物启发的粘合剂，将石墨烯附着到纱线表面。与传统的不带胶的石墨烯基电子纺织纱线相比，DGY的导电性提高了约40倍。此外，在短响应时间（〜2分钟），高灵敏度（0.02μA/ ppm）和对NO 2的选择性方面，它表现出改善的感测性能。。DGY的机械柔韧性和耐用性通过1000次循环弯曲测试进行了检查。对于一个实际应用中，DGY尝试来检测NO X从车辆，包括汽油，柴油，以及燃料电池电动汽车发射。我们的结果表明，DGYs-一种用于检测NO 2的基于石墨烯的电子纺织气体传感器-易于制造，廉价，一次性使用且机械稳定。
更新日期：2020-10-14
中文翻译：
高灵敏，灵活的多巴胺-石墨烯混合电子纺织纱，用于敏感和选择性的NO2检测。
已开发出基于石墨烯的电子纺织品（电子纺织）气体传感器来检测有害的NO 2加油站。对于电子纺织气体传感器，电导率是一个关键因素，因为它直接影响其灵敏度。为了获得高导电性的电子纺织物，已经使用生物分子将石墨烯胶粘到纺织品表面，尽管仍然存在需要改进的区域，例如不良的导电性和柔韧性。本文中，我们开发了一种多巴胺-石墨烯混合电子纺织纱线（DGY），其中多巴胺用作生物启发的粘合剂，将石墨烯附着到纱线表面。与传统的不带胶的石墨烯基电子纺织纱线相比，DGY的导电性提高了约40倍。此外，在短响应时间（〜2分钟），高灵敏度（0.02μA/ ppm）和对NO 2的选择性方面，它表现出改善的感测性能。。DGY的机械柔韧性和耐用性通过1000次循环弯曲测试进行了检查。对于一个实际应用中，DGY尝试来检测NO X从车辆，包括汽油，柴油，以及燃料电池电动汽车发射。我们的结果表明，DGYs-一种用于检测NO 2的基于石墨烯的电子纺织气体传感器-易于制造，廉价，一次性使用且机械稳定。
京公网安备 11010802027423号