韩国科学技术研究院（KIMS）利用低温合成的溴化铜薄膜，研发出了世界上首个高灵敏度柔性氨气传感器技术。
韩国材料科学研究所（KIMS）能源与环境材料研究部门的一个研究团队开发出了世界上第一个使用溴化铜（CuBr）薄膜的氨气（NH₃）气体传感器。该研究团队由尹钟元博士、权正岱博士和金永勋博士领导。该传感器可通过简单、低温的溶液工艺生产，标志着传感器技术取得了重大进展。
这种新型溴化铜传感器具有以下几个主要优点：灵活度高、灵敏度高、选择性强且制造成本效益高。氨气传感器在环境监测、工业安全和医疗诊断等一系列应用中，对于检测空气中的氨气至关重要。溴化铜薄膜在氨气存在的情况下电阻会发生显著变化，因此能够高精度地检测到即使是微量的氨气。
突破传统局限
按照传统方法，制造传感器所需的溴化铜（CuBr）薄膜需要将温度加热到500°C以上的高温真空工艺。这在将其应用于易受热影响的柔性基板时面临挑战，而且导致生产成本高昂。
为了解决这一问题，研究团队开发了一种技术，能够在150°C以下的温度中、在不采用真空工艺的情况下在基板上形成二维铜纳米片。然后，他们通过简单的溶液基工艺合成了溴化铜薄膜。因此，他们成功地在塑料基板上实施了氨气传感器。
高灵敏度和耐用性
本研究成功开发出一种基于低温溶液工艺的高灵敏度传感器，能够检测到浓度低至百万分之一 (ppm) 的氨气。这一突破极大地降低了制造成本，在可穿戴传感器和诊断医疗设备领域具有潜在应用前景。此外，在涉及超过1000次重复弯曲循环的实验测试中，该传感器性能稳定，始终保持高性能运行状态。
首席研究员 Yongwon Yoon 博士表示：“本研究开发的氨传感器在扩展至柔性可穿戴设备方面潜力巨大。其应用范围广泛，可用于室内空气质量监测和个人健康管理。”他进一步强调：“特别是，我们期望它能作为疾病诊断传感器，将其附着于人体上，用于分析呼出气体。”
参考文献：《基于二维铜纳米片衍生的多孔溴化铜薄膜的低温溶液法制备柔性氨气传感器》，作者：金柱荣、邦孝真、金升妍、杨熙允、裴寿康、庾承珉、金容勋、权正岱、金弘承、金泰渥、尹钟元，发表于2025年3月4日，《传感器与执行器B：化学》期刊。DOI：10.1016/j.snb.2025.137567
本研究是与全北国立大学的金大旴（Tae-Wook Kim）教授和韩国海洋大学的金洪成（Hong Seung Kim）教授合作开展的。本研究得到了国家科学技术研究委员会（NST）全球顶尖研究项目、韩国国家研究基金会（NRF）纳米和材料技术开发项目以及韩国材料科学研究所（KIMS）基础项目的支持。
