Der mit Kohlenstoffnanoröhren (CNT) eingebettete karbonisierte Melaminschaum (CNT/CMF) wurde durch direkte Pyrolyse hergestellt. Selbst bei tiefkryogenen Bedingungen (-196 °C) zeigte der Hybrid-CNT/CMF eine einstellbare elektrische Leitfähigkeit und bot gleichzeitig eine ultrahohe Elastizität für die Dehnungs-/Druckmessung sowie die Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen (EMI). Der Hybrid-Schaumsensor erreicht eine ultrahohe Empfindlichkeit (bis zu 103.24 kPa-1) und einen weiten Druckmessbereich (0–175 kPa), was auf die hierarchische Struktur aus nanofaserigen Kohlenstoffnanoröhrenschichten und Makroporen zurückzuführen ist.
Der schaumbasierte Sensor weist eine extrem hohe Kältebeständigkeit auf und behält seine Leistung auch nach 36-stündigem Eintauchen in flüssigen Stickstoff und 5,000 wiederholten Kompressions-Entlastungs-Zyklen bei. Dank der hochporösen Struktur weist CNT/CMF zudem eine hervorragende EMI-Abschirmwirkung und eine hohe spezifische Abschirmwirkung von 6147.3 dBcm2g1 auf und verfügt über einen absorptionsbasierten Abschirmmechanismus. Das kältebeständige CNT/CMF mit seinen hervorragenden Dehnungs-/Drucksensor- und EMI-Abschirmeigenschaften ist vielversprechend für die praktische Anwendung in tragbaren elektronischen Geräten, die in milden und rauen Umgebungen eingesetzt werden.
Die ultrahohe Elastizität, die hervorragenden Dehnungs-/Drucksensor- und EMI-Abschirmeigenschaften des Hybrid-CNT/CMF, gepaart mit seiner einfachen und skalierbaren Herstellungsmethode, machen es sehr vielversprechend für verschiedene Anwendungen in flexibler und tragbarer Elektronik
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