近年來，石墨烯因其厚度最小、透明、熱導率和電導率高、機械強度高、長徑比高、重量輕以及對各種功能化的良好控制而成為最受關(guān)注的納米電子器件材料。
此外，它有效地取代了早期基于大型集成電路（IC）的傳感器，這些傳感器大多是帶有硅襯底或矩陣的半導體，以及沉積在其上的導電金屬納米顆粒，以形成連續(xù)的導電路徑。然而，原始石墨烯的零帶隙可調(diào)性使其不同于半導體。有幾種方法可以打開多層石墨烯及其復合材料的帶隙。
柔性是可穿戴電子設備的另一個理想特性，可以通過加入聚合物來實現(xiàn)。聚合物如PDMS、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）和聚酰亞胺（PI）廣泛用于需要高柔性和機械性能的產(chǎn)品中。
此外，還有一些導電聚合物，例如聚苯胺（PANI）、聚乙炔（PA）、聚吡咯（PPy）和聚（3,4-乙烯二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸鹽（PEDOT:PSS），它們需要極少量甚至不需要金屬納米顆粒來形成導電通路。
在上述聚合物中，聚二甲基硅氧烷（PDMS）性質(zhì)相似，兩者都具有化學惰性、光學透明、疏水性，且大多具有生物相容性，因此PDMS與石墨烯形成復合材料的材料。此外，已知PDMS與納米填料形成強界面結(jié)合。這些復合材料可以為目前可用的健康手環(huán)、葡萄糖傳感器和智能手表增加新的維度，用于監(jiān)測人體生理狀態(tài)的響應性和準確性。
01、石墨烯的納米粉體
納米粉末形式的石墨烯保持了其優(yōu)異的離子承載能力。此外，粉末石墨烯可以在不破壞其導電網(wǎng)絡的情況下，利用其襯底的高柔韌性進行調(diào)節(jié)。激光誘導多功能石墨烯粉末可沉積在柔性PDMS/PI基底上，制成血糖傳感電化學傳感器。
同樣，帶有石墨烯納米粉的超彈性波紋PDMS基板也用于柔性應變傳感器。波紋PDMS基板在應變下的拉伸和擠壓會影響石墨烯粉末網(wǎng)絡的導電性。擠壓會增加電阻，而拉伸會降低電阻。
02、還原氧化石墨烯（rGO）
rGO比原始石墨烯便宜，但在相似特性上差別很小。使用rGO的優(yōu)勢在于其高比表面積，這在基于吸收的傳感應用中至關(guān)重要。表面積越大，目標化學品或氣體的吸收量越高。這將提高測量值的精確度、線性度和循環(huán)穩(wěn)定性。
此外，它還可以引入更多的二次傳感材料，從而增強其多功能化能力。使用沉積在碳納米管（CNT）和PDMS復合基底上的rGO涂層二氧化硅（SiO2）納米球、葡萄糖氧化物和Nafion溶液檢測汗液中的葡萄糖?；瘜W電阻氣體傳感器由rGO和氧化鋅（ZnO）納米棒制成。
03、石墨烯納米片（GNP）
GNP的尺寸小于一微米，平均密度在0.2到0.4 g/cm3之間。與石墨烯納米粉相比，GNP的尺寸更大，因此具有很高的穩(wěn)健性和重復性。GNP/聚己內(nèi)酯（PCL）混合物與PDMS掩蔽用于乙醇蒸汽的化學電阻檢測。GNPs、鉑納米顆粒（Pt NPs）和硅橡膠復合材料可用作聚合物電解質(zhì)膜燃料電池催化劑。
04、石墨烯量子點（GQD）
GQD是尺寸小于100nm的石墨烯納米顆粒?；贕QDs/PDMS的傳感器用于量化卵巢癌生物標記物CA-125抗原。這些傳感器由帶有3-氨基丙基三甲氧基硅烷（APTMS）功能化GQDs層的氨基修飾玻璃芯片組成，GQDs層使用化學發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移過程捕獲CA-125抗原的抗體。
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