中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
人機交互技術(shù)因其在物聯(lián)網(wǎng)(IoT)中的重要應用而受到廣泛關(guān)注，例如可穿戴電子和遠程醫療監控等。對于人機交互系統，智能傳感器起著(zhù)關(guān)鍵作用，因為它們可以有效地將來(lái)自人體的各種信號“轉換”為機器可以識別的信息。因此，開(kāi)發(fā)具有高靈敏度和快速響應的各種智能傳感器尤為重要。傳統傳感器通常檢測直接接觸中的信號，例如壓力傳感器、應變傳感器等。然而，直接接觸傳感不僅會(huì )帶來(lái)不可避免的機械磨損，還會(huì )限制其在更廣范圍例如在有毒或有害環(huán)境中應用。為了克服這些缺點(diǎn)以滿(mǎn)足多樣的應用需求，柔性非接觸濕度傳感器成為現有傳感器的一個(gè)重要補充，可作為先進(jìn)人機交互系統的新型控制方法。
最近，中國科學(xué)院半導體研究所超晶格國家重點(diǎn)實(shí)驗室研究員沈國震課題組成功研制出一種柔性透明的高性能濕度傳感器，該傳感器基于MoO3納米片，采用低成本、簡(jiǎn)便的溶液方法合成。所制備的濕度傳感器對外部相對濕度(RH)表現出出色的靈敏度，RH從0％變?yōu)?00％時(shí)電流變化了5個(gè)數量級。此外傳感器具有快速響應(<0.3 s)和恢復時(shí)間(<0.5 s)，還表現出長(cháng)期穩定性(> 1個(gè)月)，并且具有很好的機械靈活性。同時(shí)，研究人員開(kāi)發(fā)了一種可穿戴濕度分析系統，用于環(huán)境RH監測和非侵入性人體呼吸監測。此外，該濕度傳感器的遠程非接觸式交互式傳感特性被應用于非接觸式多級開(kāi)關(guān)和柔性非接觸控制屏幕兩個(gè)人機交互系統中。
該項工作為基于氧化物納米材料的濕度傳感器在智能人機交互系統方面提供了巨大的應用前景和可行性工藝。該項工作得到國家自然科學(xué)基金和中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項目等支持。研究成果發(fā)表在Small (DOI: 10.1002/smll.201902801)期刊上。
