近日，北京理工大学前沿交叉科学研究院范绪阁教授课题组与中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室主任张文栋教授合作，在基于还原氧化石墨烯与二硫化钼复合纳米薄膜的全柔性湿度传感器研究方面取得了重要进展。相关研究成果以“Fully Flexible Humidity Sensor with Fast Response and High Responsivity Based on rGO/MoS2 for Human Respiration Monitoring and Nontouch Switches”为题发表在国际知名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》（IF：8.3）期刊上，论文的第一作者为北京理工大学硕士研究生柯宁枫，通讯作者为北京理工大学范绪阁教授、北京理工大学的丁洁副教授及中北大学张文栋教授。
研究课题组报道了一种快速响应、高灵敏度、全柔性的湿度传感器，其湿度敏感薄膜是rGO与MoS2复合纳米薄膜，在 11% RH-95% RH 的相对湿度范围内，响应时间为0.65s，响应度为96.7%，具备良好的可重复性、线性度与阶梯湿度响应。课题组将制备的柔性湿度敏感结构与柔性印刷电路集成，实现了全柔性可穿戴湿度传感器监测系统，成功应用于人体呼吸监测、运动监测和无接触开关，其中在人体呼吸监测（与口罩集成）中的响应时间和恢复时间仅为0.18s和1.22s，响应度高达92.6%，展现出了良好的呼吸监测效果。这些研究结果证明rGO/MoS2复合纳米薄膜是一种性能良好的湿度敏感薄膜材料，有潜力应用于可穿戴设备、无接触开关等领域。
图1 不同组分的rGO/MoS2纳米复合敏感薄膜湿度传感响应
图2 rGO/MoS2纳米复合敏感薄膜（摩尔比1：1.5）湿度传感器具备良好的稳定性、可重复性、阶梯湿度响应与线性度
图3 全柔性湿度传感器应用于人体呼吸监测、运动监测与无接触开关
论文详情：Ningfeng Ke， Fangcheng Si, Hongliang Ma, Qiang Gao, Gengwu Ge, Wei Liu, Jie Ding*, Wendong Zhang*, and Xuge Fan*, Fully Flexible Humidity Sensor with Fast Response and High Responsivity Based on rGO/MoS2 for Human Respiration Monitoring and Nontouch Switches, ACS Applied Materials & Interfaces, 2024. DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.4c18757
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c18757?goto=supporting-info
本研究受到北京市自然科学基金，国家自然科学基金、XXX技术领域基金、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金优秀青年基金（海外）、北京理工大学特立青年学者人才支持计划启动项目、北京理工大学科技创新计划等项目的资助。
