智能生物薄膜的湿度驱动执行器和传感器

湿度响应性传感器是基于湿度响应性材料与水分子间的吸附作用，通过将湿度刺激转换为弯曲、扭曲和连续滚动、翻转等可视化运动，对湿度刺激能产生自适应响应的一类智能传感器。响应性材料应具有宽的检测范围和高的灵敏度，例如可以感知近距离呼吸的湿度变化。此外，湿度传感器在宽的范围内具有耐用性，不需要额外处理复杂信号，即可满足日益增长的设备小型化和低功耗的需求。在科学研究过程中，自然界中生物体独特的响应性能受到广泛的关注。它们响应外部刺激时会改变其物理化学性质，如湿度诱导的蜘蛛丝扭转行为，植物叶片的自折叠/展开等。天然生物材料通常比合成材料表现出更好的生物功能性和生物相容性，对人类而言更具安全保障。因此，将天然生物材料与生物设计策略相结合，能够设计出对环境刺激响应性更强的新型湿度传感器。