基于二维 PtSe2 具有独特应变增强性能的无线可穿戴气体监测电路

基于二维材料的柔性电子器件在可穿戴场景中的应用受到应变场下性能退化的限制。与应变在现有晶体管或传感器中的负面作用相反，在此，我们发现了应变对二维 PtSe 2 氨气检测的正向效应。通过配备原位应变加载装置的定制探针台，在柔性二维 PtSe 2 传感器中实现了灵敏度的线性调制。对于微量氨气吸附，在 1/4 mm –1 曲率应变下观察到室温灵敏度提高了 300%（31.67% ppm –1 ），且检测限极低（50 ppb）。我们在层状 PtSe 2 中鉴定了三种应变敏感吸附位点，并明确指出基面晶格畸变通过降低吸附能和增加电荷转移密度从而提升了传感性能。此外，我们展示了基于二维 PtSe 2 的尖端无线可穿戴集成电路，其能够通过 Bluetooth 模块实现实时气体传感数据采集、处理并传输至用户终端。该电路具有宽检测范围，最大灵敏度值为 0.026 V·ppm –1 ，且能耗低至 2 mW 以下。