近日，南京邮电大学赵江教授课题组在国际权威期刊《Surfaces and Interfaces》（JCR: Q1）上发表题为《Synergistic MXene/GO composites for flexible capacitive humidity sensors with ultrahigh sensitivity and fast response》的研究论文，报道了一种基于MXene（Ti₃C₂Tx）与氧化石墨烯（GO）协同作用的柔性电容式湿度传感器，其灵敏度高达1.24×10⁶% ΔC/C₀，较纯MXene传感器提升228倍，刷新了同类器件的性能纪录。

研究背景：从“硬”到“柔”的跨越

      传统湿度传感器多采用刚性材料（如硅、陶瓷），难以适应可穿戴设备、电子皮肤等柔性场景的需求。尽管MXene材料因表面亲水基团（-OH、-F）具备湿度敏感性，但其高导电性导致灵敏度受限；而氧化石墨烯（GO）虽具有大比表面积和强吸水性，但层间易堆叠影响性能。研究组通过巧妙设计MXene/GO异质结构，成功破解了这一难题。

核心突破：协同效应重塑传感性能

      研究组通过以下创新实现性能飞跃：

1.材料设计：将MXene纳米片嵌入GO层间，形成三维网络结构，既保留GO的高介电响应，又利用MXene加速水分子传输。

2.工艺优化：采用滴涂法在柔性聚酰亚胺（PI）基底上制备复合薄膜，结合氧等离子体处理电极，提升界面润湿性。

3.性能验证：

l超高灵敏度：在11%-97%相对湿度范围内，灵敏度达1.24×10⁶% ΔC/C₀，响应/恢复时间仅需17秒/7秒。

l宽检测范围：覆盖从干燥环境到极端潮湿条件的广泛应用场景。

l长期稳定性：经21天老化测试及15次循环测试，性能保持稳定。

应用前景：从医疗到智能生活的革新

      该传感器在以下领域展现出巨大潜力：

l非接触交互：通过检测手指接近时的湿度变化，实现无接触开关控制（如电梯按钮）。

l健康监测：实时追踪皮肤水分、呼吸频率及模式，辅助哮喘或睡眠呼吸暂停诊断。

l智能穿戴：集成于衣物或贴片中，监测运动汗液及环境湿度，助力个性化健康管理。

l语音识别：传感器能精准识别不同语音的湿度波动特征，甚至区分鼻息与口呼气的湿度差异，为语音识别和人机交互提供新思路。

      MXene/GO复合材料的协同效应为柔性传感器设计开辟了新路径，随着技术的迭代，低成本、高灵敏的柔性传感器有望走进千家万户，推动智慧医疗、人机交互等领域的变革。

转载：【科技前沿】南京邮电大学赵江研究组突破性成果：柔性湿度传感器灵敏度提升228倍！