理化所提出粘附整合分子設計概念

發布時間：2021-10-22 16:43 原文鏈接：理化所提出粘附整合分子設計概念

　　氣體傳感器在空氣質量監控、食品安全評估、醫療診斷和工業安全等領域頗具應用價值。基于有機分子的氣體傳感器因其分子結構和功能可調控性強而引起科學家的興趣。然而，氣體傳感器普遍面臨界面粘附性能差的問題，其傳感材料易于從附著的基底上剝離脫落，導致傳感信號的衰減甚至喪失。為此，科學家提出幾種典型的方法來增強傳感材料與附著基底的界面粘附強度，如引入有機/無機粘附劑或高溫煅燒等，但這些策略不適用于有機分子基的傳感器件。因此，發展強界面粘附的有機分子基氣體傳感器仍面臨挑戰。

　　中國科學院理化技術研究所研究員王樹濤、陳勇受到生物系統中嗅覺受體蛋白結構-功能的啟發，提出一種AIA（Adhesive-Integrated-Agent）策略（圖1），即粘附單元與傳感單元整合策略，在一個分子內集成粘附單元與傳感單元，同時實現穩定且高靈敏的氣體檢測。系統的實驗和理論研究結果表明，AIA策略顯著增強了傳感單元與基底的界面粘附強度，同時保證了其優異的氣體傳感性能。該方法制備的傳感陣列在強烈超聲、膠帶剝離和反復彎曲的測試下，仍可以保持完整的陣列結構和優異的傳感性能（圖2）。

　　該工作開辟了一種新的分子設計策略用于制備穩定的氣體傳感器件。相關研究成果以A Bioinspired Adhesive-Integrated-Agent Strategy for Constructing Robust Gas-Sensing Arrays為題，發表在Advanced Materials上。