抗溶胀壳聚糖基复合薄膜实现湿度传感器高灵敏快响应

壳聚糖作为生物基材料，兼具环境友好性与优异的吸湿能力，然而因其固有的高湿溶胀特性，导致传感器存在响应慢与长期可靠性低的问题。针对这些问题，本研究提出一种基于壳聚糖-二硫化钼复合材料的湿度传感器，旨在实现高灵敏度与快速响应。通过将二维二硫化钼纳米片引入壳聚糖基质，构建了具有交联网络的壳聚糖-二硫化钼复合湿敏薄膜。表征与性能测试结果表明，二硫化钼纳米片不仅通过氢键与壳聚糖形成交联网络，还构建了物理阻隔层，从而有效抑制了材料在高湿条件下的溶胀现象，同时增强了薄膜的水分子吸附能力与界面极化效应。所制备的壳聚糖-二硫化钼传感器具有宽工作湿度范围（7%RH~95%RH），高灵敏度（14 200 pF/%RH）、较短的响应/恢复时间（15/25 s）以及良好的重复性（5次循环相对标准差2.08%）与长时间稳定性（120 h无衰减）。此外，该传感器在呼吸模式识别与非接触式人机交互方面展现出潜在的应用价值。本研究为开发高性能、稳定的湿度传感器提供了一种有效的设计与制备策略。