摘要 : 本工作中,我们在可拉伸的弹性基底上集成了厚度可控的可拉伸、透明的双网络导电水凝胶薄膜,它具有很好的环境稳定性以及对湿度极高的响应灵敏度(78,785.5%/%RH).与块体水凝胶相比,基于水凝胶薄膜的湿度传感器对98%RH的响应提高了2×10^(5)倍,另外,响应... 展开 本工作中,我们在可拉伸的弹性基底上集成了厚度可控的可拉伸、透明的双网络导电水凝胶薄膜,它具有很好的环境稳定性以及对湿度极高的响应灵敏度(78,785.5%/%RH).与块体水凝胶相比,基于水凝胶薄膜的湿度传感器对98%RH的响应提高了2×10^(5)倍,另外,响应和恢复速度分别提高了5.9倍和7.6倍.这得益于水凝胶薄膜超高的比表面积,丰富的活性吸附位点以及短的扩散距离.研究发现水凝胶的湿度传感性能具有显著的厚度依赖性.系统的湿敏机理研究表明:水分子的吸附提高了水凝胶的离子迁移率和介电常数,并且形成了双电层,从而实现了对湿度的超高电学响应.此外,该传感器能够实现非接触式人机交互以及实时地检测人体呼吸.这项工作为实现器件性能的突破以及推动水凝胶基集成微电子技术的发展提供了新策略. 收起