journal article·2021

Flexible temperature sensors based on carbon nanomaterials

Zetong Chen, Danna Zhao, Rui Ma, Xujing Zhang, Jihong Rao, Yajiang Yin, Xiaofeng Wang, Fang Yi

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Abstract

Flexible temperature sensors can be attached to the surface of human skin or curved surfaces directly for continuous and stable data measurements, and have attracted extensive attention in myriad areas. Carbon nanomaterials possess great potential for temperature sensing, and flexible temperature sensors based on carbon nanomaterials have demonstrated unique advantages such as high sensitivity, fast response, good mechanical adaptability, low-cost fabrication processes, high cycling stability and reliability. In this review, the working mechanisms, device structures, material compositions, fabrication technologies, temperature sensing properties, the crucial roles of carbon nanomaterials, specific advantages and existing limitations of different types of flexible temperature sensors based on carbon nanomaterials are comprehensively elaborated and discussed. Based on recent advances, conclusions are made and challenges as well as future perspectives are systematically outlined and discussed.
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Research context

OpenAlex topics: Advanced Sensor and Energy Harvesting Materials · Gas Sensing Nanomaterials and Sensors · Conducting polymers and applications

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Affiliations

School of Materials Science and Engineering

Sun Yat-sen University

Guangzhou 510275

P. R. China

Research Institute of Tsinghua

Pearl River Delta

Corporation Accelerator

Guangzhou 510530

Funding

Central Universities in China · Natural Science Foundation of Guangdong Province

References (100+)

Show source-provided references
1. Hong · Adv. Funct. Mater. · 2018 · 29 · 180767910.1002/adfm.201807679 ↗
2. Rajan · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2020 · 12 · 2986110.1021/acsami.0c08397 ↗
3. Zhang · Adv. Mater. · 2018 · 30 · 170458510.1002/adma.201704585 ↗
4. Rahman · ACS Appl. Nano Mater. · 2019 · 2 · 328010.1021/acsanm.9b00628 ↗
5. Salvatore · Adv. Funct. Mater. · 2017 · 27 · 170239010.1002/adfm.201702390 ↗
6. Xin · J. Mater. Chem. A · 2019 · 7 · 2449310.1039/C9TA07591G ↗
7. Zhang · Acta Mater. · 2018 · 156 · 48610.1016/j.actamat.2018.07.012 ↗
8. Guo · Adv. Funct. Mater. · 2019 · 29 · 190289810.1002/adfm.201902898 ↗
9. Horta Romarís · J. Mater. Chem. C · 2018 · 6 · 850210.1039/C8TC02327A ↗
10. Joh · Small · 2017 · 13 · 170020710.1002/smll.201700247 ↗
11. Wang · Sci. Adv. · 2020 · 6 · 1
12. Cao · J. Mater. Chem. A · 2019 · 7 · 2531410.1039/C9TA09225K ↗
13. Cui · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2019 · 11 · 1783610.1021/acsami.9b04045 ↗
14. Wang · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2019 · 11 · 134410.1021/acsami.8b16139 ↗
15. Wu · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2020 · 12 · 1906910.1021/acsami.0c04359 ↗
16. Cai · Sci. Rep. · 2018 · 8 · 1706510.1038/s41598-018-35113-z ↗
17. Koo · Adv. Mater. Technol. · 2020 · 5 · 190096210.1002/admt.201900962 ↗
18. Lee · J. Electron. Mater. · 2019 · 48 · 546410.1007/s11664-019-07235-1 ↗
19. Shin · Adv. Mater. · 2020 · 32 · 190552710.1002/adma.201905527 ↗
20. Yang · Polymers · 2019 · 11 · 154910.3390/polym11101549 ↗
21. Jo · Chemistry · 2020 · 26 · 912610.1002/chem.202000090 ↗
22. Wan · Adv. Mater. · 2016 · 28 · 587810.1002/adma.201600820 ↗
23. Yuan · J. Mater. Chem. C · 2020 · 8 · 191510.1039/C9TC05781A ↗
24. Yun · Adv. Funct. Mater. · 2017 · 27 · 160664110.1002/adfm.201606641 ↗
25. Zhang · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2018 · 10 · 2896310.1021/acsami.8b08014 ↗
26. Cui · Phys. Status Solidi RRL · 2020 · 14 · 190065310.1002/pssr.201900653 ↗
27. Richter · RSC Adv. · 2019 · 9 · 2969910.1039/C9RA06423K ↗
28. Zhong · Adv. Funct. Mater. · 2019 · 29 · 190428210.1002/adfm.201904282 ↗
29. Hao · Org. Electron. · 2018 · 59 · 24310.1016/j.orgel.2018.05.019 ↗
30. Wang · Adv. Mater. · 2019 · 31 · e180107210.1002/adma.201801072 ↗
31. Yuyan Yu · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2020 · 110.1021/acsami.0c07649 ↗
32. Chen · Adv. Mater. · 2016 · 28 · 439710.1002/adma.201504958 ↗
33. Jang · Adv. Mater. · 2016 · 28 · 418410.1002/adma.201504245 ↗
34. Chen · J. Mater. Chem. A · 2014 · 2 · 1075610.1039/c4ta00567h ↗
35. Lei · Energy Environ. Sci. · 2011 · 4 · 186610.1039/c1ee01094h ↗
36. Yin · Electrochim. Acta · 2018 · 270 · 27410.1016/j.electacta.2018.03.073 ↗
37. Zhang · Nanoscale · 2019 · 11 · 1199210.1039/C9NR02935D ↗
38. Jin · Nano Convergence · 2016 · 3 · 810.1186/s40580-016-0068-8 ↗
39. Srikanth · ACS Omega · 2019 · 4 · 504410.1021/acsomega.9b00197 ↗
40. Tae-Keun Hong · ACS Nano · 2010 · 4 · 386110.1021/nn100897g ↗
41. Zhang · Mater. Sci. Eng., C · 2017 · 77 · 136310.1016/j.msec.2017.03.196 ↗
42. Ji · Chem. Eng. Sci. · 2012 · 81 · 14010.1016/j.ces.2012.07.002 ↗
43. Kolesnikov · Refract. Ind. Ceram. · 2017 · 58 · 9410.1007/s11148-017-0061-8 ↗
44. Liu · Adv. Mater. · 2018 · 30 · e180210410.1002/adma.201802104 ↗
45. Wang · Nanoscale Res. Lett. · 2018 · 13 · 8510.1186/s11671-018-2496-3 ↗
46. Cui · J. Mater. Chem. C · 2018 · 6 · 1227310.1039/C8TC04017F ↗
47. Li · Chin. J. Aeronautics · 2019 · 32 · 121510.1016/j.cja.2019.01.027 ↗
48. Li · Batteries Supercaps · 2019 · 2 · 910.1002/batt.201800067 ↗
49. Rezaee · Biotechnol. Adv. · 2018 · 36 · 223210.1016/j.biotechadv.2018.10.010 ↗
50. Jia-Yun Wan · RSC Adv. · 2013 · 00 · 1
51. Morin · Synlett · 2013 · 203210.1055/s-0033-1339680 ↗
52. Zhou · Waste Manage. · 2020 · 107 · 17210.1016/j.wasman.2020.03.041 ↗
53. Awang · Adv. Eng. Mater. · 2016 · 10 · 175
54. Song · Energy · 2019 · 170 · 75210.1016/j.energy.2018.12.162 ↗
55. Wang · J. Phys. Chem. C · 2012 · 116 · 1244810.1021/jp3028353 ↗
56. Hu · Small · 2019 · 15 · e180480510.1002/smll.201804805 ↗
57. Kang · ACS Nano · 2017 · 11 · 795010.1021/acsnano.7b02474 ↗
58. Dankoco · Mater. Sci. Eng., B · 2016 · 205 · 110.1016/j.mseb.2015.11.003 ↗
59. Huang · Sens. Actuators, A · 2018 · 278 · 110.1016/j.sna.2018.05.024 ↗
60. Kim · Sens. Actuators, A · 2018 · 271 · 13910.1016/j.sna.2018.01.025 ↗
61. Yan · ACS Nano · 2015 · 9 · 213010.1021/nn507441c ↗
62. Khan · Adv. Mater. · 2016 · 28 · 437310.1002/adma.201504366 ↗
63. Rao · Nano Energy · 2020 · 75 · 10507310.1016/j.nanoen.2020.105073 ↗
64. Xu · J. Mater. Chem. · 2008 · 18 · 268510.1039/b717591d ↗
65. Zeng · J. Phys. Chem. C · 2011 · 115 · 2168510.1021/jp207388n ↗
66. Chen · Polymer · 2012 · 53 · 519710.1016/j.polymer.2012.08.065 ↗
67. Mamunya · Powder Technol. · 2004 · 140 · 4910.1016/j.powtec.2003.11.010 ↗
68. Oakey · Macromolecules · 2000 · 33 · 519810.1021/ma0000024 ↗
69. Yi · Compos. Sci. Technol. · 2001 · 61 · 94910.1016/S0266-3538(00)00191-3 ↗
70. Xu · Appl. Phys. Lett. · 2006 · 89 · 03210510.1063/1.2222339 ↗
71. Pan · Sensors · 2019 · 19 · 410510.3390/s19194105 ↗
72. Zu · Chem. Mater. · 2019 · 31 · 627610.1021/acs.chemmater.9b02437 ↗
73. Zhang · Nanoscale · 2017 · 10 · 1039
74. Walczak · Bull. Pol. Acad. Sci.: Tech. Sci. · 2014 · 62 · 759
75. Benchirouf · Sens. Actuators, B · 2016 · 224 · 34410.1016/j.snb.2015.10.009 ↗
76. Calisi · Mater. Chem. Phys. · 2017 · 186 · 45610.1016/j.matchemphys.2016.11.018 ↗
77. Giuliani · React. Funct. Polym. · 2014 · 76 · 5710.1016/j.reactfunctpolym.2014.01.008 ↗
78. Harada · ACS Nano · 2014 · 8 · 392110.1021/nn500845a ↗
79. Harada · ACS Nano · 2014 · 8 · 1285110.1021/nn506293y ↗
80. Honda · Adv. Funct. Mater. · 2014 · 24 · 329910.1002/adfm.201303874 ↗
81. Kanao · RSC Adv. · 2015 · 5 · 3017010.1039/C5RA03110A ↗
82. Karimov · Optoelectron. Adv. Mater., Rapid Commun. · 2012 · 6 · 424
83. Li · J. Mater. Chem. C · 2018 · 6 · 587710.1039/C8TC01331D ↗
84. Nakata · ACS Sens. · 2017 · 2 · 44310.1021/acssensors.7b00047 ↗
85. Oh · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2018 · 10 · 726310.1021/acsami.7b17727 ↗
86. Shang · J. Mater. Chem. · 2011 · 21 · 727410.1039/c1jm10255a ↗
87. Wang · Microelectron. Eng. · 2019 · 214 · 5010.1016/j.mee.2019.04.029 ↗
88. Wu · J. Mater. Sci.: Mater. Electron. · 2019 · 30 · 9593
89. Yamamoto · Sci. Adv. · 2016 · 2 · e160147310.1126/sciadv.1601473 ↗
90. Yamamoto · Adv. Healthcare Mater. · 2017 · 6 · 170049510.1002/adhm.201700495 ↗
91. Yang · Adv. Mater. · 2016 · 28 · 917510.1002/adma.201602994 ↗
92. Zha · RSC Adv. · 2017 · 7 · 1133810.1039/C6RA27367J ↗
93. Krucińska · J. Appl. Polym. Sci. · 2012 · aop · 24
94. Qi · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2015 · 7 · 2240410.1021/acsami.5b06229 ↗
95. Sibinski · Sensors · 2010 · 10 · 793410.3390/s100907934 ↗
96. Silva · MRS Adv. · 2018 · 3 · 3110.1557/adv.2018.32 ↗
97. Wu · Small · 2019 · 15 · e190155810.1002/smll.201901558 ↗
98. Yeo · J. Mater. Chem. C · 2017 · 5 · 1282510.1039/C7TC03637J ↗
99. Chen · Chem. Eng. J. · 2018 · 353 · 11510.1016/j.cej.2018.07.110 ↗
100. Davaji · Sci. Rep. · 2017 · 7 · 881110.1038/s41598-017-08967-y ↗