氣體感測器在空氣質量監控、食品安全評估、醫療診斷和工業安全等領域頗具應用價值。基於有機分子的氣體感測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，氣體感測器普遍面臨介面粘附效能差的問題，其感測材料易於從附著的基底上剝離脫落，導致感測訊號的衰減甚至喪失。為此，科學家提出幾種典型的方法來增強感測材料與附著基底的介面粘附強度，如引入有機/無機粘附劑或高溫煅燒等，但這些策略不適用於有機分子基的感測器件。因此，發展強介面粘附的有機分子基氣體感測器仍面臨挑戰。
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），即粘附單元與感測單元整合策略，在一個分子內整合粘附單元與感測單元，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策略顯著增強了感測單元與基底的介面粘附強度，同時保證了其優異的氣體感測效能。該方法制備的感測陣列在強烈超聲、膠帶剝離和反覆彎曲的測試下，仍可以保持完整的陣列結構和優異的感測效能（圖2）。
該工作開闢了一種新的分子設計策略用於製備穩定的氣體感測器件。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。
圖1.PDMS-Pt-L氣體感測器的設計策略
圖2.PDMS-Pt-L感測器優異的氣體感測效能和機械穩定性
來源：中國科學院理化技術研究所
