Bibliographic Details
| Title: |
Humidity Sensor Based on Rice Husk-Derived Carbon Materials. |
| Alternate Title: |
Sensor de humedad basado en carbono derivado de cascarilla de arroz. |
| Authors: |
Castro-Ladino, J. R.1, Mesa, Santiago2 santiago.mesa@udea.edu.co, Hoyos-Ayala, Dora A.2 |
| Source: |
Ingeniería y Competitividad. abr-jun2025, Vol. 27 Issue 2, p1-14. 14p. |
| Subjects: |
Carbon-based materials, Printed electronics, Thermolysis, Conductive ink, Flexible electronics |
| Abstract (English): |
Introduction: Carbon-based materials derived from agricultural waste, such as rice husk (RH), have attracted increasing attention due to their potential for sustainable applications, particularly in electronics, environmental sensing, and energy storage. Objectives: This study aims to investigate the synthesis of carbon materials from RH through thermal decomposition at two different temperatures (900 °C and 1000 °C), and to evaluate their application in humidity sensor fabrication, focusing on the influence of carbonization temperature on their structural and functional properties. Materials and Methods: Carbon materials were synthesized from RH via pyrolysis at 900 °C and 1000 °C. Their structural properties and degree of graphitization were characterized using X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. The resulting materials were then incorporated into conductive inks using different binders and solvents to fabricate resistive humidity sensors. The electrical response of the sensors was evaluated under controlled relative humidity conditions. Results: Structural analyses revealed that higher carbonization temperatures led to more crystalline structures and enhanced graphitization. The fabricated sensors exhibited varying electrical responses depending on the pyrolysis temperature, showing different resistance-relative humidity relationships. Conclusions: Carbonization temperature significantly affects the structural and functional properties of RH-derived carbon materials. These findings highlight the potential of optimizing such materials for environmental sensing applications, particularly humidity monitoring, contributing to the development of sustainable solutions in flexible and printed electronics. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (Spanish): |
Introducción: Los materiales carbonosos derivados de residuos agrícolas, como la cascarilla de arroz (HR), han despertado un creciente interés debido a su potencial en aplicaciones sostenibles, especialmente en los campos de la electrónica, la detección ambiental y el almacenamiento de energía. Objetivos: Este estudio tiene como objetivo investigar la síntesis de materiales carbonosos a partir de HR mediante descomposición térmica a distintas temperaturas (900 °C y 1000 °C), y evaluar su aplicación en la fabricación de sensores de humedad, analizando cómo la temperatura de carbonización afecta sus propiedades estructurales y funcionales. Materiales y Métodos: Se sintetizaron materiales carbonosos a partir de HR mediante pirólisis a 900 °C y 1000 °C. Las propiedades estructurales y el grado de grafitización se caracterizaron mediante difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia Raman. Posteriormente, los materiales obtenidos se integraron en tintas conductoras, empleando distintos aglutinantes y disolventes, para fabricar sensores resistivos. La respuesta eléctrica de estos sensores se evaluó en condiciones de humedad relativa controlada. Resultados: Los análisis estructurales indicaron que una mayor temperatura de carbonización favorece la formación de estructuras más cristalinas y un mayor grado de grafitización. Los sensores fabricados mostraron diferentes respuestas eléctricas según la temperatura de pirólisis, evidenciando una relación variable entre la resistencia y la humedad relativa. Conclusiones: La temperatura de carbonización tiene un impacto significativo en las propiedades estructurales y funcionales de los materiales carbonosos derivados de HR. Estos resultados demuestran el potencial de estos materiales para ser optimizados en aplicaciones de detección ambiental, específicamente en la monitorización de la humedad, contribuyendo al desarrollo de soluciones sostenibles en electrónica flexible e impresa. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
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