科学家们研制出一种可在室温下利用可见光工作的气体传感器，能够区分多种气体，这一进展有望帮助提升空气质量监测仪和安全设备的检测效率。该新型传感器基于硫化铟和氧化铟的分层结构，即所谓In2S3/In2O3异质结。在测试中，该新型传感器在蓝光下表现最佳，且对二氧化氮的响应远强于仅使用氧化铟的情况。

这项发表在《Small》杂志上的研究还表明，添加微量钯、铂和金有助于传感器阵列区分二氧化氮、氢气、氨气和乙醇。

目前工业和环境监测中使用的许多气体传感器都依赖金属氧化物，且工作温度较高，通常在200至400摄氏度之间。这种温度要求会增加功耗，缩短传感器的使用寿命。对此，研究人员一直在探索让此类器件在室温下工作的方法。光是一种选择，但迄今取得的进展主要集中在紫外光领域，而紫外光因其能量较高，且伴随安全与稳定性问题，实用性较低。可见光是一种更具吸引力的替代方案，但要材料中获得强劲且具有选择性的性能一直较为困难。

对此，研究团队首先制备了氧化铟纳米棒，随后在其表面包覆硫化铟，形成所谓的I型异质结。接着，他们在阵列中的不同传感器上添加钯、铂或金纳米颗粒，以调节各传感器对不同气体的响应特性。

研究人员在红光、绿光、蓝光及紫外线LED光源下，对传感器进行了测试，同时使其暴露于二氧化氮、氨、氢气和乙醇环境中。结果表明，蓝光的表现优于其他光源。

据研究人员介绍，这种结构有助于将光激发载流子转移至硫化铟表面，而气相反应在此处更易发生。这正是本研究的关键技术点：不仅在于光能激活传感器，更在于I型异质结能将载流子集中到最需要的地方。

采用该设计，在室温蓝光照射下，In2S3/In2O3传感器的二氧化氮响应强度比未改性的氧化铟高出56倍。

阵列结构提升了选择性。未经改性的传感器对二氧化氮响应最强，而钯涂层版本对氢气响应更强，铂涂层版本对氨气响应更强，金涂层版本则对乙醇响应更强。这一点至关重要，因为气体传感领域最大的挑战之一，不仅在于检测气体，更在于无需加热传感器即可区分相似气体。

该研究表明，可见光驱动的传感器阵列可能是传统加热式气体传感器的低功耗替代方案，同时仍能提供实际应用所需的选择性。这使得它们在环境监测、工业安全，甚至未来的电子鼻系统中都大有可为。