- 實時超快濕度傳感光學傳感器
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2022/4/21
超快全色比色濕度傳感器原理圖和原理。
原產于南美洲的大力神甲蟲具有一個迷人的特點，即根據外部濕度條件改變其外殼顏色。這是因為甲蟲殼的內部由帶有方孔的多孔格子結構組成。當特定波長的光照射到外殼上時，它會反射它們并顯示不同的顏色；這些波長會根據濕度而變化。近期，有人提出了一種像這種甲蟲一樣根據濕度改變顏色的傳感器，其速度比傳統的光學傳感器快 10,000 倍。
由 Junsuk Rho 教授（化學工程系和機械工程系）和博士領導的 POSTECH 研究團隊。候選人 Chunghwan Jung 和 Jaehyuck Jang（化學工程系），與 Sung-Hoon Hong 和 Soo-Jung Kim 博士（電子和電信研究所，ETRI）和 Young Min Song 教授（光州科學技術研究所，GIST）合作)，開發了一種超快的濕度響應比色傳感器。該研究的結果發表在《科學進展》上。
使用光的傳感器已經在我們的日常生活中用于心電圖和空氣質量測量。這些傳感器使用光來檢測周圍環境的變化并將其轉換為數字信號。
研究小組制造了一種比色傳感器，該傳感器由金屬-水凝膠-金屬結構組成，使用無序金屬納米顆粒層（殼聚糖水凝膠）和反射基板。當外界濕度變化時，由于殼聚糖水凝膠在潮濕狀態下膨脹，在干燥狀態下反復收縮的特性，傳感器的諧振頻率也會發生變化。
這種新型傳感器擁有超快的速度，比傳統的基于法布里-珀羅干涉儀的光學傳感器快 10,000 倍。這種快速的反應速度要歸功于構成傳感器的納米顆粒之間的多孔空間，就像甲蟲的外殼會根據濕度改變顏色。
“這種新的濕度傳感器的特殊之處在于，即使使用了納米材料和納米結構，它也可以以低成本實現生產的可擴展性，”領導這項研究的 Rho 教授解釋說。“將對濕度敏感的彩色像素引入穩定代碼中，可以應用于對濕度敏感的電子設備、鈔票、護照和身份證的穩定標簽。”
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