北理工课题组在基于还原氧化石墨烯与二硫化钼复合纳米薄膜的全柔性湿度传感器研究方面取得进展

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北京理工大学范绪阁教授团队与中北大学张文栋教授团队合作，研发出一种新型全柔性湿度传感器，并在国际知名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》发表相关成果。该传感器基于还原氧化石墨烯（rGO）和二硫化钼（MoS2）复合纳米薄膜，具有快速响应、高灵敏度等优点。

该传感器在11%~95% RH的相对湿度范围内，响应时间仅为0.65秒，响应度高达96.7%，并表现出优异的可重复性、线性度和阶梯湿度响应特性。 研究团队将该传感器与柔性印刷电路集成，构建了全柔性可穿戴湿度监测系统，成功应用于人体呼吸监测、运动监测和无接触开关等领域。 值得关注的是，在人体呼吸监测中（与口罩集成），其响应时间和恢复时间分别仅为0.18秒和1.22秒，响应度高达92.6%，展现出极佳的监测效果。

图1：不同组分的rGO/MoS2纳米复合敏感薄膜湿度传感响应

图2：rGO/MoS2纳米复合敏感薄膜（摩尔比1：1.5）湿度传感器稳定性、可重复性、阶梯湿度响应和线性度测试结果

图3：全柔性湿度传感器在人体呼吸监测、运动监测和无接触开关中的应用

这项研究表明，rGO/MoS2复合纳米薄膜是一种极具潜力的湿度敏感材料，未来有望广泛应用于可穿戴设备和无接触开关等领域。 该研究成果由北京理工大学硕士研究生柯宁枫领衔完成，范绪阁教授、丁洁副教授和张文栋教授为通讯作者。 研究工作得到了多项国家级和省部级科研项目的资助。

论文信息：Ke, N.; Si, F.; Ma, H.; Gao, Q.; Ge, G.; Liu, W.; Ding, J.; Zhang, W.; Fan, X., Fully Flexible Humidity Sensor with Fast Response and High Responsivity Based on rGO/MoS2 for Human Respiration Monitoring and Nontouch Switches, ACS Applied Materials & Interfaces*, 2024, DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.4c18757

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c18757?goto=supporting-info

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