超高靈敏濕度傳感器可用于生命體征檢測或非接觸感應，在人工智能、生物醫學領域具有巨大的應用潛力，上海理工大學超精密光學制造團隊盛斌副教授領導的柔性器件小組已經在該研究領域發表了多篇高水平學術論文。近日該研究團隊2019級碩士研究生王楠同學以第一作者在國際權威學術刊物《ACS Applied Materials & Interfaces》（美國化學學會——應用材料與界面，工程技術大區1區，影響因子9.229）上發表了題為 “Polyimide-sputtered and Polymerized Films with Ultrahigh Moisture Sensitivity for Respiratory Monitoring and Contactless Sensing”（用于呼吸監測和非接觸傳感的超高靈敏聚酰亞胺濺射和聚合濕敏薄膜）的文章，并被選為當期封面（入選比例約3%），盛斌副教授為文章通訊作者。
圖一：ACS Applied Materials & Interfaces期刊封面
圖二：新型聚合物濕度傳感器的制備、傳感機理和應用示例
團隊創新性地提出一種對聚合物靶材進行離子束濺射沉積，制備聚合物濕敏薄膜的通用方法，成功以聚酰亞胺為濺射靶材制備了高靈敏濕敏薄膜，并系統研究了其成膜機制和傳感機理。新型傳感器在10-95%的相對濕度范圍內具有超高靈敏（電容值變化超過40000倍），快速響應（~1s），遲滯小和穩定工作時間長等優異特性，實現了非接觸感應，并對人體呼吸的深淺程度和頻率等信息進行實時監測，同時也可以檢測植物葉片氣孔的開閉狀態。研究還制備了5×5規格的新型傳感器陣列，成功記錄被試者手指懸空劃過的軌跡并可以較準確的反映出潮濕物體的形狀。該研究成果提供了制備濕度傳感器的新思路，新型聚合物濕度傳感器有望應用于生物體呼吸監測和無接觸感應等領域。
論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsami.1c24833