中美联合研发高灵敏柔性气体传感器

由宾夕法尼亚州立大学、东北大学及中国五所高校联合研发的一款新型柔性气体传感器，近日在材料科学领域取得重要突破。该设备专为环境传感设计，具备高灵敏度与可拉伸特性，能够实时检测极低浓度的有害气体。

这款传感器的核心创新在于其独特的纳米复合材料结构。研究团队将新型激光诱导石墨烯泡沫与一种特殊的二硫化钼及还原氧化石墨烯纳米复合物相结合。为了探究不同形貌对检测性能的影响，研究人员利用精细研磨的盐晶体作为模板，将前驱体填充至晶体间隙中。当盐分溶解后，纳米复合材料在微观层面形成了精密的三维结构，其中zui小粒径的盐晶体模板zui终造就了灵敏度zui高的传感器。

二氧化氮作为一种由车辆排放产生的有害污染物，低浓度下即可刺激肺部，高浓度下则可能致命。该团队在测试中发现，新传感器在百万分之一（ppm）甚至更低浓度的检测能力上，比传统技术提升了约十倍。项目首席研究员胡彦宇教授指出，相较于需要高洁净室和高分辨率光刻技术的传统工艺，这种基于模板法的制造工艺复杂度更低，更具规模化应用潜力。

参与研究的博士生宁毅和韩丽表示，通过控制复合材料的形貌及传感器测试平台的配置，团队成功优化了传感器的灵敏度与信噪比。他们预测，这种可拉伸的二氧化氮传感器未来将在实时环境监测及医疗健康领域发挥关键作用。

对于中国传感器行业而言，此次跨国合作不仅展示了纳米材料在柔性电子领域的巨大潜力，也提示国内企业应关注低成本、高灵敏度的制造工艺创新，以在高端环境监测与可穿戴医疗设备市场中抢占先机。