澳大利亞麥考瑞大學(xué)科學(xué)家開發(fā)了一項新技術(shù)，將紫外線傳感器的響應(yīng)速度提高了128000倍。該成果有望催生更高效、更靈活的可穿戴設(shè)備。相關(guān)論文發(fā)表于新一期《Small》雜志。

研究團(tuán)隊指出，通過讓基于氧化鋅納米粒子的傳感器“沐浴”在醋蒸氣中，傳感器表面相鄰的氧化鋅粒子會融合在一起，搭建起一條條電子高速通道，從而形成一座座可傳導(dǎo)能量的“橋梁”。

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研究示意圖

結(jié)果顯示，醋蒸法不僅大幅提升了紫外線探測器的響應(yīng)速度，也使其能在不受干擾的情況下準(zhǔn)確檢測紫外線，保持了卓越的靈敏度和可靠性。

傳統(tǒng)上，這類紫外線傳感器一般需要先在烤箱內(nèi)處理，然后在高溫下加熱12小時左右，才能正常工作。最新方法讓傳感器在醋蒸氣中“沐浴”15分鐘，就可獲得同樣的效果。

團(tuán)隊首先將鋅溶液噴入火焰中，制造出沉積在鉑電極上的氧化鋅納米粒子。這些粒子形成一層海綿狀薄膜。隨后，他們將得到的傳感器置于醋蒸氣內(nèi)。他們發(fā)現(xiàn)將傳感器暴露在醋蒸氣中15分鐘左右，效率最佳。暴露時間太長會導(dǎo)致傳感器結(jié)構(gòu)大幅變化，性能下降。

與高溫方法相比，新的室溫蒸氣技術(shù)使傳感器能采用熱敏材料和柔性基座。不僅制造成本更低，而且對環(huán)境更友好。該工藝也適用其他類型的傳感器，而且很容易進(jìn)行商業(yè)推廣。

研究團(tuán)隊認(rèn)為，這一成果為科學(xué)家打開了一扇通往高性能可穿戴紫外線傳感器的大門。此類傳感器具有優(yōu)異的柔韌性和低功耗等特性，有望在健康檢測、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域“大顯身手”。