随着科技的发展，各种柔性可穿戴传感器得到了巨大的发展和应用，目前已经有应用在呼吸分析领域的各种柔性可穿戴设计，如眼镜、隐形眼镜、腕带、口罩、手套和纹身等。

丙酮被认为是糖尿病的生物标志物，在正常人的呼吸气体中，其浓度处于（0.39 ～ 0.85）×10－6范围内，而糖尿病患者的呼吸丙酮浓度在（2 ～ 20 ）×10－6，甚至更高。然而目前的柔性丙酮传感器很难实现在常温下的应用。因此，开发设计一种在室温下能快速响应且能提供宽工作范围的柔性丙酮传感器具有重要意义。

目前使用最普遍的气体传感器为半导体气体传感器，其种类众多，金属氧化物半导体（MOS）气体传感器是其中重要部分。基于MOS的传感材料更适合用于气体传感，二氧化钛（TiO2）是一种基于MOS的纳米材料，其对丙酮气体高度敏感，并且具有很强的氧吸附能力，而这正是开发高响应丙酮气体传感材料所必需的特性。在现有的研究中，TiO2纳米结构如纳米薄膜、纳米管和纳米线已被制备出来并被证实具有良好的气敏性能。还原氧化石墨烯（rGO）具有巨大的比表面积，对周围的环境非常敏感，即使是一个气体分子吸附或释放都可以被其检测到，因此，rGO/TiO2复合材料被开发用于丙酮气体的检测是一种创新研究方向。

研究人员利用水热法使纳米TiO2颗粒生长于二维平面结构表面，制备了高表面体积比的三维rGO/TiO2复合材料，再通过喷涂法以叉指电极为基底制得rGO/TiO2传感器。

实验表明，以此方法制备的传感器在室温下响应时间在12 s内，较先前报道过的丙酮气体传感器响应速度更快。在TiO2的掺杂质量分数为10%时，此时TiO2纳米颗粒大量分散生长在rGO褶皱处，与rGO片层未发生团聚，两者的协同作用达到最好。传感器对气体有良好的响应，室温测量500×10－6丙酮气体浓度下传感器的响应为1.41，而 2×10－6丙酮气体浓度下传感器响应为1.019，且传感器在重复性和长期稳定性测试中表现优异，具备可重复使用的性能。已知该传感器在2×10－6丙酮浓度下仍具有灵敏的响应性，故有望应用于糖尿病的早期筛查。

更多内容，请关注本刊2024年第3期《可用于室温下的丙酮气体传感器制备及性能研究》一文。