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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2019

30.03.2019

Graphene oxide humidity sensor built entirely by additive manufacturing approaches

verfasst von: Farid Ahmed, Amir Azhari, Ehsan Marzbanrad, Farzad Liravi, Usman Ali, Michael A. Pope, Ehsan Toyserkani

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 9/2019

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Abstract

Graphene is emerging as an excellent material choice for high-performance electrical and electrochemical devices such as humidity sensors. The rapid technological evolution in additive manufacturing (AM) enables freedom to design and process multiple materials for scalable fabrication of sensors. Herein, we introduce a hybrid AM approach to fabricate a graphene-based humidity sensor and study its sensing performance. A powder-bed binder-jetting AM technique is used to build a porous 3D-structure of thermally reduced graphene oxide as the humidity sensing element. In parallel, a material extrusion AM approach is used to make a silicone-based hollow cube as the housing of the graphene structure. The AM fabricated sensor shows high sensitivity when tested in the relative humidity (RH) range of 6.4–97.3% with a rapid response time of 7 s at 45% RH due to the open porous structure formed by the binder-jetting approach. Sensing performance was investigated at low and medium RH in the temperature range of 25–80 °C and the device demonstrated a negligible temperature dependence. The presented graphene-based humidity sensor also shows good repeatability in RH measurements.

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Metadaten
Titel
Graphene oxide humidity sensor built entirely by additive manufacturing approaches
verfasst von
Farid Ahmed
Amir Azhari
Ehsan Marzbanrad
Farzad Liravi
Usman Ali
Michael A. Pope
Ehsan Toyserkani
Publikationsdatum
30.03.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 9/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-01226-y

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