韩国材料科学研究所（KIMS）的研究团队开发出了世界上首个基于低温合成溴化铜（CuBr）薄膜的高柔性、超高灵敏度氨传感器。图片来源：韩国材料科学研究所（KIMS）

一个研究团队成功开发出了世界上首个基于溴化铜（CuBr）薄膜的氨气（NH3）气体传感器，该传感器可通过简单的溶液工艺在低温下制备而成。相关研究成果已在线发表于《传感器与执行器 B：化学》杂志上。

这项突破性技术不仅赋予了传感器柔性、超高灵敏度和高选择性，还大幅降低了制造成本。

氨气传感器可检测空气中的氨气，被应用于室内外环境监测、工业场所的有害气体检测以及疾病诊断等领域。该传感器中使用的溴化铜（CuBr）薄膜在接触氨气时电阻会发生显著变化，即便在氨气浓度很低的情况下也能实现检测。

在传统方法中，制备传感器所需的溴化铜（CuBr）薄膜需要在 500℃以上的高温真空环境下进行。这给将其应用于对热敏感的柔性基底带来了挑战，同时也导致了较高的生产成本。

为解决这一问题，由韩国材料科学研究所（KIMS）能源与环境材料研究部的尹钟元博士、权正大博士和金永勋博士领导的研究团队，开发出了一种无需真空工艺、在低于 150℃的温度下在基底上形成二维铜纳米片的技术。

溴化铜（CuBr）薄膜合成过程示意图。在基底上形成二维铜纳米片，然后通过基于溶液的工艺合成溴化铜薄膜。图片来源：韩国材料科学研究所（KIMS）

随后，他们通过简单的基于溶液的工艺合成了溴化铜薄膜。最终，他们成功地在塑料基底上制作出了氨气传感器。

这项研究通过基于低温溶液的工艺，成功开发出了一种高灵敏度传感器，能够检测低至百万分之一（ppm）浓度的氨气。这一突破显著降低了制造成本，并在可穿戴传感器和医疗诊断设备等方面具有潜在的应用价值。

此外，经过 1000 多次反复弯曲循环的实验测试证实，该传感器仍能保持高性能，并稳定运行。

首席研究员尹钟元博士表示：“通过这项研究开发的氨气传感器在拓展至柔性和可穿戴设备方面具有巨大潜力。从室内空气质量监测到个人健康管理，它可应用于广泛的领域。”

“特别是，我们预计可以将其附着在人体上，通过分析呼出的气体，作为疾病诊断传感器使用。”

更多信息：Jin Juyoung 等人，《基于由二维铜纳米片衍生的多孔溴化铜薄膜的低温溶液处理柔性氨气传感器》，《传感器与执行器 B：化学》（2025 年）。DOI：10.1016/j.snb.2025.137567

由韩国科学技术研究院提供