华中科大刘逆霜团队Adv. Funct. Mater.：自供电氧化石墨烯湿度传感器！

第一作者：Dandan Lei、Qixiang Zhang
通讯作者：刘逆霜
通讯单位：华中科技大学
DOI: 10.1002/adfm.202107330

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近年来，非接触式湿度传感器作为物联网和人工智能中的人机交互系统，而受到科研人员的广泛关注。然而，除了现有的传感机制如电阻、电容和官能团梯度基器件外，很少有研究关注于开发能够满足微型化和集成化要求的新型传感机制。

图1. 自供电湿度传感器的设计。

文章要点1：在本文中，作者报导了一种自供电电位湿度传递机制，该机制通过在氧化石墨烯(GO)固态电解质上进行湿度刺激，来调节两个电极之间测试的电位差。

文章要点2：基于电位湿度传递机制，作者成功设计出一种可以高度调控的电位湿度传感器，其具有由还原氧化石墨烯/GO/泡沫金属(镍、锌、铁和铜)构成的三明治结构；该传感器具有良好的可扩展性和成本效率，能够实现快速响应/恢复(0.8 s/2.4 s)、超高响应(0.77 V)和优异的稳定性(超过1500次循环)。

文章要点3：与传统的传感机制不同，该工作提出的调控机制具有自供电能力，无需额外的驱动装置，并且具有超低功耗；该工作为自供电湿度传感器的研究和开发提供了一种新的方案，并且这些传感器在非接触式传感应用中可以表现出优越的性能。

图2. 电位湿度传递传感机理研究。

图3. 密度泛函理论计算。

图4. rGO/GO/Ni_fm传感器的传感性能。

图5. 所设计出传感器的非接触级应用。

参考文献

Dandan Lei, Qixiang Zhang, Nishuang Liu, Tuoyi Su, Luoxin Wang, Ziqi Ren, Zhi Zhang, Jun Su, Yihua Gao. Self-Powered Graphene Oxide Humidity Sensor Based on Potentiometric Humidity Transduction Mechanism. Adv. Funct. Mater. 2021. DOI: 10.1002/adfm.202107330.