近日,韓國材料科學(xué)研究所(KIMS)的研究團隊取得重大突破,成功研發(fā)出世界首款超靈敏柔性氨傳感器。這款傳感器基于低溫合成的溴化銅(CuBr)薄膜,在傳感器技術(shù)領(lǐng)域邁出了重要一步。

過去,制造氨傳感器所需的溴化銅薄膜,要在500°C以上的高溫真空環(huán)境下制作。這不僅成本高,而且高溫會損壞柔性材料,導(dǎo)致難以將傳感器制作在這類材料上。
KIMS的研究團隊由尹鐘元博士、權(quán)正大博士和金永勛博士帶領(lǐng),他們另辟蹊徑。先在低于150°C且無需真空的條件下,在基底上制作出二維銅納米片,再通過簡單的溶液處理,合成了溴化銅薄膜。這樣一來,他們成功地把氨傳感器做到了塑料基底上。

這款新型氨傳感器優(yōu)勢明顯。它不僅柔韌性好,還極為靈敏,能精準檢測出極低濃度的氨氣,哪怕空氣中只有百萬分之一濃度的氨氣也能被發(fā)現(xiàn)。而且,它的選擇性高,制作成本低。經(jīng)過超過1000次的反復(fù)彎折測試,傳感器性能依舊出色,功能穩(wěn)定。

在實際應(yīng)用方面,這款傳感器前景廣闊。它可用于環(huán)境監(jiān)測,實時掌握空氣中氨氣含量;在工業(yè)領(lǐng)域,保障生產(chǎn)安全;甚至在醫(yī)療診斷上也能發(fā)揮作用,比如貼在人體上分析呼出氣體,輔助疾病診斷。
尹鐘元博士表示:“這項研究成果有望廣泛應(yīng)用于柔性可穿戴設(shè)備,從室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測到個人健康管理,都能發(fā)揮重要作用?!?/p>
此次研究是KIMS聯(lián)合全北國立大學(xué)的金泰旭教授、韓國海洋大學(xué)的洪承金教授共同完成的,得到了韓國科學(xué)技術(shù)研究委員會(NST)的全球TOP項目、韓國國家研究基金會(NRF)的納米與材料技術(shù)開發(fā)項目,以及KIMS基礎(chǔ)項目的支持。
相信隨著這款傳感器的進一步推廣應(yīng)用,將為人們的生活和工作帶來更多便利與保障。
參考資料:DOI: 10.1016/j.snb.2025.137567
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