近日，长春理工大学杨颖教授团队在期刊《Chemical Engineering Journal》上，发表了最新研究成果“Hierarchical nanostructure functionalized flexible ceramic thin films to construct environmentally stable chemical sensors”。该研究通过柔性YSZ基底与ZnO敏感层的协同设计，成功研制出兼具优异柔性、疏水性、ppt级检测限和长期稳定性的室温气体传感器，为可穿戴健康监测提供了新方案。长春理工大学为通讯单位，论文第一作者为长春理工大学化工学院在读博士生杨文远，通讯作者为杨颖教授。

在生物医学与健康领域，人们始终渴望通过简单的呼吸分析就能准确检测潜在疾病。研究表明，人体呼出气体中存在超过800种化合物，其中许多与糖尿病、尿毒症和哮喘等疾病密切相关。这些化学生物标志物的浓度大多远低于人体嗅觉阈值，呼出气体中的浓度水平与上述疾病的病情状态存在显著关联。其中，急性哮喘病的发作如果没有及时使用药物缓解，可能在数分钟内引发窒息、呼吸衰竭甚至死亡。然而呼出气体分析检测面临高湿度、多组分气体共存及低检测限等挑战。因此，开发一种可以有效检测哮喘标志物（FeNO）的气体传感器尤为关键。

该项研究通过静电纺丝结合水热煅烧工艺，制备出一种自支撑全柔性的纳米纤维膜（YSZ/ZnO）。该自支撑式气体传感器具备：媲美蝴蝶翅膀的卓越疏水性、良好的透气性、超过四个月的稳定性、优异的机械柔韧性，以及对NO2的超灵敏检测能力（理论检测限达829ppt）。该传感器能在模拟人体呼气环境下检测哮喘生物标志物。通过简易的光激发策略，该传感器展现出在高湿度下（>85% RH）对低浓度NO2（低于30ppb）的卓越检测能力。本研究为开发新一代全无机柔性气体传感器提供了通用策略，在环境稳定型传感器、非侵入式人体呼吸检测及便携式可穿戴应用领域具有广阔前景。