自供電、靈活和多功能傳感器的發展在可穿戴電子產品中備受關注,然而,在沒有算法支持的情況下,基于具有單一傳感材料的單個器件識別不同信號仍然是一個巨大挑戰。在此,中山大學吳進、南京工業大學霍峰蔚通過共同引入兩種親水性截然不同的離子,開發了一種智能適應性水凝膠,用于構建具有金屬-空氣電池結構的電化學自供電、柔性和可逆可切換的雙功能化學傳感器。
本文要點:
1) 制備的水凝膠可以很容易地在富水和缺水狀態之間切換,分別用于無串擾的氧氣和濕度檢測,因為O2氣體和水分子可以直接參與器件中的氧氣還原反應,并單獨作為反應物和催化劑,影響不同水凝膠狀態下的反應速率。
2) 由此產生的傳感器具有優異的氧氣和濕度傳感性能,在富水和缺水狀態下的靈敏度分別高達4170.5%/%和380.2%/%RH。因此,這些器件可以通過與無線通信技術相結合,用于實時和遠程監測環境氧氣和皮膚濕度,因此在安全、健康管理和非接觸式人機交互領域具有重要的應用前景。
Qiongling Ding et.al Self-Powered Switchable Gas-Humidity Difunctional Flexible Chemosensors Based on Smart Adaptable Hydrogel Adv. Mater. 2025
DOI: 10.1002/adma.202502369
https://doi.org/10.1002/adma.202502369