Stretchable Potentiometric Ion Sensor Based on Carbon Nanotube Yarn

Abstract

섬유 형태의 전위차 이온 센서는 체액 내 전해질의 실시간 모니터링을 위한 웨어러블 소재로 주목 받고 있습니다. 그러나 이러한 섬유 유형 센서는 인간의 움직임에 적합한 신축성을 제공하기 위한 재료를 필요로 합니다. 여기, 우리는 엘라스토머 없이 구조적으로 신축 가능한 일체형 전위차 이온 센서를 제조하는 방법을 보고합니다. 이를 제조하기 위해 PEDOT 코팅 된 탄소 나노 튜브 시트로 제조 된 CNT 섬유를 이온 선택성 막으로 코팅하고 이들 실을 꼬아 서 코일을 형성합니다. 또한 일체형 전위차 이온 센서를 만들기 위해 고체상태의 기준 전극과 이온 선택형 전극을 결합합니다. 그 결과 신축성 이온 센서는 30 % 변형 동안 54mV / dec의 감지 능력을 유지했습니다. 이 일체형 전위차 이온 센서는 웨어러블 생화학 애플리케이션을위한 유연하고 신축성있는 화학 센서 설계를위한 길을 열어줍니다.; The fiber type potential difference ion sensor is attracting attention as a wearable material for real-time monitoring of electrolytes in body fluids. However, these fiber type sensors require materials to provide such stretchability to human movement. Here, we report how to fabricate a one-body potentiometic ion sensor with structurally stretchable without elastomer. To manufacture this, CNT fibers manufactured from PEDOT-coated carbon nanotube sheets are coated with an ion selective membrane, and these yarns are twisted to form coil. Also, we ply ion selective electrode with all-solid reference electrode for one-body potentiometric ion sensor. As a result, the stretchable ion sensor maintained a detection capability of 54 mV/dec during 30% strain. This one-body potentiometric ion sensor paves the way for flexible and stretchable chemical sensor designs for wearable biochemical applications.