据悉，中国科学院深圳先进技术研究所（SIAT）的李佳教授和徐学峰教授以及西北工业大学的杨德兴教授共同组成的研究组开发了高响应全纤维湿度传感器，该传感器具有高达7ms的超快响应时间。
BP 涂层ESMF 中光的传输路径。（图片来自李佳）
湿度是空气中水蒸气的浓度，在生活和生产的许多方面都是重要的参考值。黑磷（BP）凭借其独特的电气、机械和表面特性，有望实现高性能的湿度感应。而光纤为实现高性能传感效果提供了重要的光子策略，除了光纤固有的优点（如尺寸小、重量轻、抗电磁干扰、成本低和可靠性高）外，基于光纤的光学传感器还具有高灵敏度、快速响应和在线确定的优点。
因此，研究人员将黑磷（BP）纳米片与蚀刻的单模光纤（ESMF）集成在一起，提出了一种全纤维传感策略。单模光纤直接涂有黑磷（BP）纳米片。光穿过纤维芯并产生倏逝波，该倏逝波渗透到黑磷（BP）涂层中，从而导致了用于水分检测的强烈的光-物质相互作用，由于黑磷（BP）材料的独特传感特性与高灵敏度的光学调制策略相结合，因此实现了高响应湿度传感，响应时间高达7 ms。
研究人员的实验表明，当相对湿度在35％至80％之间变化时，涂覆的黑磷（BP）纳米片可以有效地调节ESMF中的透射光。这项工作展示了一个基于黑磷（BP）的全光学传感平台，不仅适用于高性能湿度传感，同时也为生物医学和化学领域中许多潜在的蒸气/气体传感应用打开了新的机遇。
李教授说：“该设备利用了光纤和黑磷对环境变化的灵敏性和快速响应的优势。我们希望我们的工作能够为高性能湿度传感提供一个全光学传感平台，并为生物医学、化学和环境科学领域中潜在的蒸气/气体传感应用开辟新的机会。”
据悉，这项研究发表在《 实体状态固体》（RRL）-《快速研究快报》上。
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