图1 快速响应和恢复的无铅双钙钛矿湿度传感器的响应曲线和作用机理
有机无机杂化钙钛矿材料具有优越的光电性能，在包括太阳能电池，发光二极管以及光电探测器等光电应用的研究中得到****和业界的广泛关注。但这种材料的重金属毒性和在空气中的不稳定性，阻碍了其商业化的进程。詹义强课题组开发出的新型的无铅双钙钛矿材料Cs2BiAgBr6不仅具有良好的光电性能，而且在大气环境下具有很好的稳定性。
詹义强课题组在研究该材料的过程中发现其具有的优异的湿敏特性。通过分析该材料在不同的温度下的湿度响应，发现水分子在无铅双钙钛矿表面的吸附效应是材料的主要湿敏机理。课题组又针对目前市场上湿度传感器普遍存在湿度响应速度较慢，难以满足快速实时湿度监测的问题，开发出了一种基于无铅双钙钛矿的快速响应的湿度传感器，其响应和恢复速度可以达到1.78 s和0.45 s, 快于传统的陶瓷氧化物的湿度传感器的响应速度(~ 10 s)。这种超快响应的湿度传感器将在医疗呼吸监测，细胞培养湿度监测等方面具有广泛的应用前景。
图2 (a) 湿度传感器湿度响应电流曲线测试装置；(b) 湿度传感器湿度响应的电流曲线；(c) 湿度传感器的响应时间和恢复时间 (d) 随着测试次数增加，湿度传感器的响应时间和恢复时间的变化。
图 3 (a) 湿度传感器在不同湿度下的阻抗谱；(b) 在不同湿度条件下，湿度传感器的电容随着电压频率的变化曲线；(c-d) 不同湿度条件下（低湿度，高湿度）水分子在湿度传感器的吸附和质子电导过程。
当前，复旦大学信息科学与工程学院正在面向新工科布局转型，加快推动新型工科人才培养工作。“无铅双钙钛矿的快速响应的湿度传感器”是继“新型体外自动除颤器”、“大视场低畸变高分辨率全景视觉系统”、“骨超声诊疗仪”、“超薄单晶（010）β-氧化镓纳米片”之后取得的又一重要科研成果。
（封面制图：顾金）
