研究目的
设计一种结构简单、灵敏度高且响应速度快的温湿度同步测量传感器，采用羧甲基纤维素（CMC）/碳纳米管（CNTs）复合薄膜。
研究成果
所设计的传感器在同时测量湿度和温度时展现出高灵敏度与快速响应特性。向CMC水凝胶薄膜中添加碳纳米管显著提升了湿度敏感度。该传感器在需要精确环境监测的多个领域具有应用潜力。
研究不足
CMC/CNTs复合水凝胶薄膜的厚度会影响传感器的响应时间和机械强度。该传感器在极端环境条件下的性能可能会有所变化。
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基于羧甲基纤维素/碳纳米管复合膜的光纤传感器，用于同时测量相对湿度和温度
DOI：10.1016/j.optcom.2020.125740
期刊：Optics Communications
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要：
本文制备了羧甲基纤维素（CMC）/碳纳米管（CNTs）复合薄膜，并将其作为优良的湿敏材料，设计了一种结构简单、灵敏度高、响应速度快的温湿度同步测量传感器。该传感器由光纤布拉格光栅（FBG）构成，并在其端面连接涂覆有CMC/CNTs水凝胶复合薄膜的中空光纤（HCF）。对比实验结果表明：采用CMC薄膜的传感器湿度灵敏度为170.55 pm/%RH，而采用CMC/CNTs复合薄膜的传感器灵敏度达230.95 pm/%RH。湿度不敏感的FBG可用于获取精确温度信息，其温度灵敏度为26.35 pm/?C。本研究不仅证实CMC是光纤传感器的优异湿敏材料，同时证明碳纳米管能有效提升水凝胶薄膜的湿度灵敏度。该温湿度同步测量传感器具有良好的应用前景。
作者：
Jinze Li，Jianqi Zhang，Hao Sun，Yixin Yang，Yunlong Ye，Juntao Cui，Weiming He，Xin Yong，Yao Xie
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