近年来，随着对人机交互、物联网和人工智能的需求激增，室温可穿戴气体传感器迎来了许多的机遇和挑战。可穿戴式气体传感器作为感知信息的来源和人机交互的重要手段由于其便携性和小型化，可以很容易地集成到可穿戴电子设备中。因此，各种类型的可穿戴室温气体传感器被开发出来，应用于环境监测、医疗保健、智能家居、工业安全、食品安全监控、公共安全等领域。这些传感器不仅可以毫不费力地适应人类的运动，而且还降低了功耗。因此，室温可穿戴式气体传感器对于人体穿戴式集成智能气体传感系统的发展具有很大的前景。
近日，我课题组在综述目前可穿戴室温气体传感器的检测气体种类、常见敏感材料、传感机理、应用以及展望未来前景方面取得新进展。基于目前的研究现状和展望，将室温下工作的柔性气体传感器集成到可穿戴智能系统中，在实现HMI、医疗保健和环境检测方面具有很大的潜力。离子液体、导电聚合物、碳基纳米材料和二维半导体作为常见敏感材料已经被用于可穿戴气体传感器，来获得超高的传感性能和机械柔性的室温气体传感器。通过氧吸附、直接电子转移、质子转移和离子传导四种传感模型揭示了不同的气体传感机制，解释了不同目标气体与敏感层之间不同相互作用所导致的电位变化。
相比于传统固体电解质气体传感器，用于可穿戴气体传感器的敏感材料通常具有较低的响应和较长的响应/恢复时间。因此，迫切需要研究现有敏感材料的掺杂和结构，以提高其在室温下的传感性能。此外，Ti3C2Tx、PANI等室温传感材料的稳定性相对较差，容易氧化，长期稳定性较差，限制了其在可穿戴式气体传感器中的进一步应用。开发与大数据、人工智能、机器学习等相结合的气体传感器的实际应用是未来穿戴式气体传感器发展的一个方向，可以加速可穿戴气体传感器的智能化、集成化、数字化。
相关研究结果以“Room Temperature Wearable Gas Sensors for Fabrication and Applications”为题发表在《Advanced Sensor Research》期刊上。该论文的第一作者为博士研究生肖亚楠，通讯作者为刘方猛教授。
原文链接：https://doi.org/10.1002/adsr.202300035
