• Title/Summary/Keyword: Single wall Carbon nanotube

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Carbon-nanotube-based Spacer Fabric Pressure Sensors for Biological Signal Monitoring and the Evaluation of Sensing Capabilities (생체신호 모니터링을 위한 CNT 기반 스페이서 직물 압력센서 구현 및 센싱 능력 평가)

  • Yun, Ha-yeong;Kim, Sang-Un;Kim, Joo-Yong
    • Science of Emotion and Sensibility
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    • v.24 no.2
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    • pp.65-74
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    • 2021
  • With recent innovations in the ICT industry, the demand for wearable sensing devices to recognize and respond to biological signals has increased. In this study, a three-dimensional (3D) spacer fabric was embedded in a single-wall carbon nanotube (SWCNT) dispersive solution through a simple penetration process to develop a monolayer piezoresistive pressure sensor. To induce electrical conductivity in the 3D spacer fabric, samples were immersed in the SWCNT dispersive solution and dried. To determine the electrical properties of the impregnated specimen, a universal testing machine and multimeter were used to measure the resistance of the pressure change. Moreover, to examine the changes in the electrical properties of the sensor, its performance was evaluated by varying the concentration, number of penetrations, and thickness of the specimen. Samples that penetrated twice in the SWCNT distributed solution of 0.1 wt% showed the best performance as sensors. The 7-mm thick sensors showed the highest GF, and the 13-mm thick sensors showed the widest operating range. This study confirms the effectiveness of the simple process of fabricating smart textile sensors comprising 3D spacer fabrics and the excellent performance of the sensors.

탄소나노튜브-그래핀 하이브리드 박막을 이용한 투명전극과 전계효과트랜지스터로의 응용

  • Kim, Seong-Ho;Song, U-Seok;Jeong, Min-Uk;Gang, Min-A;Lee, Seon-Suk;Im, Jong-Seon;Hwang, Jin-Ha;Myeong, Seong;An, Gi-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.177.1-177.1
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    • 2014
  • 단일벽 탄소나노튜브(single-wall carbon nanotube)와 그래핀(graphene)과 같은 저차원 구조의 탄소물질은 우수한 기계적, 전기적, 열적 광학적 특성으로 인해 투명하고 유연한 차세대 전자소자로의 응용(투명전극, 투명트랜지스터, 투명센서 등)을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 단일벽 탄소나노튜브와 단일층 그래핀을 이용한 하이브리드 박막을 제작하여 투명전극(transparent electrode)과 전계효과 트랜지스터(field effect transistors)로의 응용 가능성을 연구하였다. 하이브리드 박막의 제작은 간단한 방법으로 단일벽 탄소나노튜브가 스핀 코팅된 구리 호일 위에 열 화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition)을 통해 제작 하였다. 제작 과정 중 탄소나노튜브의 스핀코팅 조건을 최적화하여 하이브리드 박막에서 탄소나노 튜브의 밀도와 정렬을 제어하였으며 하이브리드 박막 제작 후 스핀 코팅 방향에 따른 박막의 저항을 측정하여 단일벽 탄소나노튜브의 코팅 방향에 따라 박막의 저항이 달라지는 모습을 확인할 수 있었다. 하이브리드 박막의 투명전극 특성을 확인 한 결과 $300{\Omega}/sq$의 면저항에 96.4%의 우수한 투과도를 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 하이브리드 박막은 CVD 그래핀과 비교하여 향상된 와 on-state current를 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 우리는 단일벽 탄소나노튜와 단일층 그래핀으로 이루어진 하이브리드 박막이 앞으로의 투명하고 유연한 소자제작 연구에 있어 새로운 투명 전극 및, 트랜지스터 제작 방법을 제시 할 수 있을 것이다.

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Resistive E-band Textile Strain Sensor Signal Processing and Analysis Using Programming Noise Filtering Methods (프로그래밍 노이즈 필터링 방법에 의한 저항 방식 E-밴드 텍스타일 스트레인 센서 신호해석)

  • Kim, Seung-Jeon;Kim, Sang-Un;Kim, Joo-yong
    • Science of Emotion and Sensibility
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    • v.25 no.1
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    • pp.67-78
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    • 2022
  • Interest in bio-signal monitoring of wearable devices is increasing significantly as the next generation needs to develop new devices to dominate the global market of the information and communication technology industry. Accordingly, this research developed a resistive textile strain sensor through a wetting process in a single-wall carbon nanotube dispersion solution using an E-Band with low hysteresis. To measure the resistance signal in the E-Band to which electrical conductivity is applied, a universal material tester, an Arduino, and LCR meters that are microcontroller units were used to measure the resistance change according to the tensile change. To effectively handle various noises generated due to the characteristics of the fabric textile strain sensor, the filter performance of the sensor was evaluated using the moving average filter, Savitsky-Golay filter, and intermediate filters of signal processing. As a result, the reliability of the filtering result of the moving average filter was at least 89.82% with a maximum of 97.87%, and moving average filtering was suitable as the noise filtering method of the textile strain sensor.