隨著人機界面硬件的進步,需要更好的傳感器來檢測來自不同刺激的信號。在眾多技術中,濕度傳感器對于不同行業的應用至關重要,包括環境監測、食品生產、農業和醫療保健。目前的濕度傳感器依賴于吸收水分的材料,這可能需要一些時間才能與周圍環境達到平衡,從而減緩了它們的時間響應并限制了它們的應用。于此,曼徹斯特大學Thomas D. Anthopoulos等人通過將納米間隙電極(NGE)結構與雞蛋衍生的蛋白作為吸濕成分相結合來解決的這一挑戰。
這些傳感器制造成本低廉,響應速度快,對相對濕度范圍在10-70%RH內的濕度具有選擇性。具體來說,基于雞蛋蛋白的傳感器對相關干擾物種的響應可以忽略不計,并且對水的濕度保持特異性,室溫響應率為1.15×104。
NGE架構的nm短電極間距離(約20nm)實現了快速的時間響應,上升/下降時間分別為10/28ms,使該設備成為迄今為止基于生物材料的最快濕度傳感器。通過利用這些功能,展示了適用于診斷睡眠呼吸暫停、哮喘和肺部疾病等慢性疾病的非接觸式水分傳感和實時呼吸周期監測。
參考文獻:
S. Mandal, H. M. Mantilla, K. Loganathan, H. Faber, A. Sharma, M. Gedda, E. Yengel, D. K. Goswami, M. Heeney, T. D. Anthopoulos, Ultra-Fast Moisture Sensor for Respiratory Cycle Monitoring and Non-Contact Sensing Applications. Adv. Mater. 2025, 2414005.
https://doi.org/10.1002/adma.202414005