復(fù)旦大學(xué)：新型功能介孔材料助力智能傳感器變革

傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、智能制造等新一代信息技術(shù)的感知層，既是海量數(shù)據(jù)的接收口，也是萬物互聯(lián)的重要基礎(chǔ)，全球智能傳感器孕育出了數(shù)千億元的市場(chǎng)規(guī)模。

復(fù)旦大學(xué)鄧勇輝團(tuán)隊(duì)在新型介孔半導(dǎo)體氣敏材料研發(fā)過程中，提出了多種有機(jī)兩親性嵌段共聚物與無機(jī)前驅(qū)物的協(xié)同共組裝新概念、新方法和新策略，創(chuàng)制了一系列新型功能介孔半導(dǎo)體材料，深入開展了這類材料在智能氣敏傳感、綠色催化等領(lǐng)域中的應(yīng)用研究。團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性提出了交叉納米線介孔半導(dǎo)體氣敏材料、貴金屬敏化介孔半導(dǎo)體金屬氧化物材料、孔壁化學(xué)微環(huán)境可調(diào)的高性能傳感材料，創(chuàng)制了包括介孔WO3、SnO2、In2O3、ZnO、Co3O4/C等具有超高比表面積、可控界面特性、高活性半導(dǎo)體氣敏材料?；谶@些先進(jìn)氣敏材料制備的氣體傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)氫氣、硫化氫、氨水、乙醇、丙酮等有毒有害、易燃、易爆氣體的快速傳感檢測(cè)，且傳感器件具有高選擇性、高靈敏度（ppb 濃度級(jí)別）和高響應(yīng)性，借助無線藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸可實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)實(shí)時(shí)信號(hào)收集。結(jié)合大數(shù)據(jù)、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、5G通訊和藍(lán)牙通訊等方式，這些傳感器將在先進(jìn)智能化終端建設(shè)方面發(fā)揮巨大作用，用于基于遠(yuǎn)程氣體探測(cè)的工礦生產(chǎn)、氣味導(dǎo)航搜索、遠(yuǎn)程醫(yī)療、爆炸物和武器追蹤、太空資源探索等。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)性提出的超靈敏、高活性介孔半導(dǎo)體氣敏材料合成技術(shù)已能夠滿足批量化傳感器器件的開發(fā)和制備，目前已經(jīng)開發(fā)了14種新一代超靈敏智能氣體傳感器原型機(jī)，且擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前，相關(guān)課題正在朝著微型化器件（MEMS氣體傳感器）、柔性智能氣體傳感器（柔性電子器件）不斷推廣推進(jìn)，旨在實(shí)現(xiàn)氣體傳感器與各種電子終端互聯(lián)互通。此外，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)氣體傳感器數(shù)個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的開發(fā)，已經(jīng)開展了智能傳感器在潛艇艙室氣體監(jiān)測(cè)。同時(shí)團(tuán)隊(duì)也正在與合肥先進(jìn)產(chǎn)業(yè)研究院合作開展智慧城市地下管廊有毒有害氣體檢測(cè)；與復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院合作開展智慧醫(yī)療、呼氣分析研究，用于疾病預(yù)警等。

審核編輯 黃宇