碳纳米管纤维传感器的测量误差创纪录，低于0.1%

Skoltech的科学家与中国和伊朗的同事合作，迈出了关键一步，致力于打造基于碳纳米管（CNTF）的高精度传感器。在发表于iScience期刊的一篇论文中，作者首次定量评估了CNTF传感器在双级（即带有分散碳纳米管的环氧基聚合物纳米复合材料制造和后期监测）中的精度。

研究人员强调，这一进展为打造一种用于高精度和实时传感应用的尖端碳基材料铺平了道路。

现有的监测传感器，如光纤或压电传感器，不适合聚合物复合材料的双级监测。此外，将它们嵌入复合材料结构中往往会导致成品材料的机械性能退化，使其更容易失效。

“这一发现将CNTF从单纯的有前景材料提升为即用、高精度的传感器。因此，我们不仅可以监测聚合物基体的固化过程，还能随后测量现成复合材料的性能，“论文第一作者、Skoltech材料科学与工程项目博士生谢尔盖·沙德罗夫评论道。

“这项工作的核心是定性评估基于CNTF传感器在环氧基纳米复合材料双级监测中的保真度。作为对比，市售传感器的误差范围从2%开始。然而，对于CNTFs来说，最大测量误差为0.1%（在最坏情况下）。“Skoltech光子学中心纳米材料实验室助理教授Hassaan Ahmad Butt（该研究的合著者）补充道。

研究表明，基于CNTF的传感器能够使用标准的两点方法实现高精度测量，无需更复杂的四点技术。这种简化降低了设备需求，降低了成本，并使技术更易于在工业应用中实施。

“其高精度归功于CNTF独特的形态结构，使纤维表面与聚合物基体内导电碳纳米管网络之间能够直接电接触。这种直接相互作用有效消除了接触电阻，显著提升了测量精度，“Skoltech光子学中心主任兼纳米材料实验室负责人Albert Nasibulin教授表示。

期刊信息

Sergei P. Shadrov 等，碳纳米管纤维作为碳纳米管/聚合物纳米复合材料的高保真传感器，iScience （2026）。DOI： 10.1016/j.isci.2026.115498

期刊信息：iScience 

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