近日,韓國材料科學研究所(KIMS)的研究團隊取得重大突破,成功研發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,在傳感器技術領域邁出了重要一步。
過去,制造氨傳感器所需的溴化銅薄膜,要在500°C以上的高溫真空環境下制作。這不僅成本高,而且高溫會損壞柔性材料,導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、權正大博士和金永勛博士帶領,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現。而且,它的選擇性高,制作成本低。經過超過1000次的反復彎折測試,傳感器性能依舊出色,功能穩定。
在實際應用方面,這款傳感器前景廣闊。它可用于環境監測,實時掌握空氣中氨氣含量;在工業領域,保障生產安全;甚至在醫療診斷上也能發揮作用,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用于柔性可穿戴設備,從室內空氣質量監測到個人健康管理,都能發揮重要作用。”
此次研究是KIMS聯合全北國立大學的金泰旭教授、韓國海洋大學的洪承金教授共同完成的,得到了韓國科學技術研究委員會(NST)的全球TOP項目、韓國國家研究基金會(NRF)的納米與材料技術開發項目,以及KIMS基礎項目的支持。
相信隨著這款傳感器的進一步推廣應用,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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