隨著社會的發(fā)展及技術(shù)的進(jìn)步，人們對柔性可穿戴電子設(shè)備的關(guān)注度越來越高，電子智能紡織品發(fā)展?jié)摿薮笄沂袌銮熬皹O為廣闊。智能紡織品在人體生理信號監(jiān)測、壓力和溫濕度檢測、能量儲存、氣體傳感器以及生物傳感器等方面的應(yīng)用非常廣泛。

其中，濕度的檢測與人類生活息息相關(guān)，例如其在建筑、化學(xué)制藥、食品、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域中都有應(yīng)用。但是，濕度檢測往往面臨著多種其他條件的干擾，因此，濕度傳感器在不同工作環(huán)境下的選擇性與穩(wěn)定性變得極為重要。

金屬有機(jī)骨架(MOF)材料不僅具有無機(jī)材料高度規(guī)整的形貌，而且具有有機(jī)材料的多化學(xué)功能性特點，因此，MOF是制備智能紡織品的理想材料之一。基于此，沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(xué)的研究人員以MOF為活性功能層對亞麻和棉兩種織物進(jìn)行功能改性，制備出了高性能柔性濕度傳感器(TEX)。

不同基底MOF濕度傳感器性能對比

研究人員利用Langmuir-Blodgett (LB)技術(shù)將MIL-96 (Al) MOF薄膜分別直接沉積在亞麻和棉質(zhì)織物表面，測試結(jié)果表明，與純棉織物相比，MOF在亞麻織物表面的覆蓋率更高、濕度傳感性能更為優(yōu)異。

織物表面MOF沉積覆蓋情況測試

從SEM形貌表征來看，亞麻織物的纖維直徑比棉織物更小、排列更整齊，更有利于LB功能膜在表面的沉積，因此MOF涂層在亞麻織物的表面分布更為均勻致密，以亞麻織物為基底的TEX的傳感性能更加優(yōu)異。

纖維及其表面的SEM圖像

系統(tǒng)測試表明，所制備的TEX具有優(yōu)異的循環(huán)性能穩(wěn)定性，在不同溫度條件下以及長達(dá)3周的存放后仍具有靈敏、穩(wěn)定的濕度響應(yīng)性。

濕度傳感器循環(huán)性能測試

此外，研究團(tuán)隊對混合氣體氛圍條件下該濕度傳感器對濕氣的選擇性進(jìn)行測試。在水、甲醇、乙醇、丙酮、苯、甲苯及氯仿的混合氛圍下(VOCs 5000 mg/kg)，TEX對水蒸汽呈現(xiàn)明顯的高選擇性。該研究成果對MOF材料以及其他納米功能材料在智能紡織品構(gòu)筑方面的應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。

濕度傳感器對水蒸汽的高選擇性