中山大学吴进等 AFM：基于坚韧可降解皮革水凝胶的自供电、超灵敏柔性H₂S气体传感器

背景：硫化氢（H₂S）是一种有毒气体，也是重要的生物标志物，对其进行ppb级别的痕量检测在食品安全、环境监测和人体健康领域具有重要意义。然而，现有传感器室温下灵敏度不足且难以实现可穿戴化。研究目的：中山大学吴进课题组开发了一种基于坚韧可降解皮革水凝胶的自供电、柔性H₂S气体传感器，旨在解决传统水凝胶易损坏、传感器功耗高和灵敏度不足的问题，并实现可穿戴、室温高灵敏的痕量检测。结论：该皮革水凝胶电解质兼具优异柔韧性和可降解性，基于Ag/Zn原电池结构的传感器实现了超低检测极限（0.109 ppb），并在缺氧、宽温域、高湿度等复杂环境中稳定工作。通过实验与密度泛函理论（DFT）计算揭示了电荷转移诱导电压响应的传感机理。该传感器结合蓝牙与云技术，在智能食品包装、无线警报及牙周病检测等应用中展现了良好性能，为高性能低功耗可穿戴气体传感器提供了新方案。