隨著人機(jī)界面硬件的進(jìn)步，需要更好的傳感器來檢測來自不同刺激的信號(hào)。在眾多技術(shù)中，濕度傳感器對(duì)于不同行業(yè)的應(yīng)用至關(guān)重要，包括環(huán)境監(jiān)測、食品生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)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(shí)間才能與周圍環(huán)境達(dá)到平衡，從而減緩了它們的時(shí)間響應(yīng)并限制了它們的應(yīng)用。于此，曼徹斯特大學(xué)Thomas D. Anthopoulos等人通過將納米間隙電極（NGE）結(jié)構(gòu)與雞蛋衍生的蛋白作為吸濕成分相結(jié)合來解決的這一挑戰(zhàn)。
這些傳感器制造成本低廉，響應(yīng)速度快，對(duì)相對(duì)濕度范圍在10-70%RH內(nèi)的濕度具有選擇性。具體來說，基于雞蛋蛋白的傳感器對(duì)相關(guān)干擾物種的響應(yīng)可以忽略不計(jì)，并且對(duì)水的濕度保持特異性，室溫響應(yīng)率為1.15×104。
NGE架構(gòu)的nm短電極間距離（約20nm）實(shí)現(xiàn)了快速的時(shí)間響應(yīng)，上升/下降時(shí)間分別為10/28ms，使該設(shè)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(shí)時(shí)呼吸周期監(jiān)測。
參考文獻(xiàn)：
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
