科技日?qǐng)?bào)記者 張佳欣
韓國材料科學(xué)研究院（KIMS）團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新技術(shù)，突破以往高溫限制，可在較低溫度下通過簡(jiǎn)易溶液工藝制備出溴化銅（CuBr）薄膜，從而制造出全球首個(gè)基于溴化銅薄膜的氨氣傳感器。這項(xiàng)突破不僅賦予了傳感器高柔性、超靈敏度和高選擇性，還大幅降低了制造成本。經(jīng)超過1000次重復(fù)彎曲測(cè)試，該傳感器仍可保持高性能和穩(wěn)定的運(yùn)行功能。相關(guān)論文8日發(fā)表在《傳感器和執(zhí)行器B：化學(xué)》雜志。
氨氣傳感器用于檢測(cè)空氣中的氨氣，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)環(huán)境中有害氣體檢測(cè)以及疾病診斷。該傳感器使用的CuBr薄膜在接觸氨氣時(shí)電阻會(huì)發(fā)生顯著變化，從而能夠檢測(cè)到低濃度氨氣。
傳統(tǒng)方法中，制備傳感器所需的CuBr薄膜需要在500℃以上的高溫真空環(huán)境中進(jìn)行。這一要求限制了其在易受熱影響的柔性基板上的應(yīng)用，同時(shí)也導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下。為解決這一問題，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種在150℃以下且無需真空環(huán)境，就能在基板上形成二維銅納米片的技術(shù)。隨后，他們通過簡(jiǎn)易的溶液工藝合成了CuBr薄膜，最終利用塑料基板制成了氨氣傳感器。
這種高靈敏傳感器，能通過低溫溶液工藝檢測(cè)低至百萬分之一的氨氣濃度。這一突破顯著降低了制造成本，并為進(jìn)一步開發(fā)可穿戴傳感器和醫(yī)療診斷設(shè)備提供了可能。
