近日，古天乐代言太阳集团城网址庄松林院士、张大伟教授领导的超精密光学制造创新团队的2019级硕士生王楠同学作为第一作者在国际TOP期刊ACS Applied Materials & Interfaces（美国化学学会——应用材料与界面，工程技术大区1区，影响因子9.229）发表了研究论文，该成果报道了一种用于呼吸监测和非接触传感的超高灵敏聚酰亚胺溅射和聚合湿敏薄膜，具有非常重要的学术意义和应用价值，被选为当期的封面论文（入选比例约3%）。上海航天控制技术研究所高级工程师陈上碧博士作为联合导师参与研究工作，创新团队盛斌副教授为该文章的通讯作者。
图一：ACS Applied Materials & Interfaces期刊封面
超高灵敏湿度传感器可用于生命体征检测或非接触感应，在人工智能、生物医学领域具有巨大的应用潜力。团队创新性地提出一种对聚合物靶材进行离子束溅射沉积，制备聚合物湿敏薄膜的通用方法，成功以聚酰亚胺为溅射靶材制备了高灵敏湿敏薄膜，并系统研究了其成膜机制和传感机理。新型传感器在10-95%的相对湿度范围内具有超高灵敏（电容值变化超过40000倍），快速响应（~1s），迟滞小和稳定工作时间长等优异特性，实现了非接触感应，并对人体呼吸的深浅程度和频率等信息进行实时监测，同时也可以检测植物叶片气孔的开闭状态。研究还制备了5×5规格的新型传感器阵列，成功记录被试者手指悬空划过的轨迹并可以较准确的反映出潮湿物体的形状。该研究成果提供了制备湿度传感器的新思路，新型聚合物湿度传感器有望应用于生物体呼吸监测和无接触感应等领域。
图二：新型聚合物湿度传感器的制备、传感机理和应用示例
论文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.1c24833