人類的生存和社會活動與水蒸氣密切相關，濕度探測與控制應用于各個領域，如電子封裝運輸、半導體器件、食品工業、化學工程、航空航天等。為了滿足不同的需求，多種類型的濕度探測傳感器得以開發，如微波、毫米波、太赫茲傳感器和半導體器件等，具有響應速度快、可讀性好、集成化和智能化等優勢。如果濕度傳感器適用于不同的環境，且同時實現濕度梯度分布的動態測量，將會給智能集成系統和人工智能系統帶來巨大的革新。最近，一些柔性電子器件的開發實現了不同程度的彎折或拉伸。盡管這些電子器件具有優異的性能，但相應的外部驅動設備和電路卻較為復雜和龐大，且加工制備這些器件的工藝過程較為復雜，由此成為制約電子器件大規模應用的瓶頸問題。
將水汽敏感的熒光分子與聚合物網絡組裝得到感應材料，被認為是實現濕度可視化檢測的有效方法。熒光感應無需外接微電子設備，通過外界水汽對熒光材料誘發的微環境極性變化，利用UV光激發即得到不同的“肉眼”可見顏色，從而實現對外界環境濕度的感應。香港科技大學的唐本忠院士團隊采用聚集誘導發光（AIE）特性的熒光分子轉子作為功能單元，通過超分子物理作用誘導其與聚丙烯酸高分子網絡組裝進行結構一體化設計，并采用共軛的施主-受主熒光分子，基于扭曲的分子內電荷轉移（TICT）發光機制，利用其在不同極性微環境下發射譜帶的變化，獲得具有濕度響應的“可視化”智能探針。AIE濕度傳感材料在不同濕度條件下具有明顯的發射波長變化，最大發射波長與濕度呈線性關系，實現濕度的實時、準確、定量、可視化檢測。
多領域應用：“可視化”AIE濕度傳感
作者利用AIE熒光傳感材料優異的加工性能，克服了傳統電子器件的不足，將熒光傳感材料應用于電子器件封裝和管道內部檢測中，實現了水汽的動態梯度分布“可視化”測量。他們進一步采用電紡技術將AIE傳感材料加工得到低維納米纖維膜，增加材料的活性比表面積，提高智能材料的敏感度。隨后，作為應用實例，作者又利用該納米纖維膜來感應人體濕度微環境的變化，實現了人體活動跟蹤監測，包括指紋和汗孔成像應用，為人工智能集成化新器件提供了可能。可以預見，該類AIE濕度傳感材料在電子工業、化學工程、環境科學、國家安全、航空航天等領域具有廣闊的應用前景。
該工作作為內封底文章發表在Advanced Materials 上。
論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201703900/abstract
