A quitosana, como material de base biológica, combina sustentabilidade ambiental e excelente capacidade de absorção de umidade. No entanto, devido à sua característica inerente de alto inchaço em condições de alta umidade, os sensores apresentam resposta lenta e baixa confiabilidade a longo prazo. Para resolver esses problemas, este estudo propõe um sensor de umidade baseado em um material compósito de quitosana-disulfeto de molibdênio, com o objetivo de alcançar alta sensibilidade e resposta rápida. Ao incorporar nanosheets bidimensionais de disulfeto de molibdênio na matriz de quitosana, foi construído um filme composto sensível à umidade com rede entrelaçada. Os resultados de caracterização e desempenho indicam que os nanosheets de disulfeto de molibdênio não apenas formam uma rede de entrelaçamento com a quitosana por meio de ligações de hidrogênio, mas também constroem uma camada de barreira física que suprime efetivamente o inchaço do material em condições de alta umidade, ao mesmo tempo em que melhora a capacidade de adsorção de moléculas de água e o efeito de polarização na interface. O sensor de quitosana-disulfeto de molibdênio preparado apresenta ampla faixa operacional de umidade (7%RH~95%RH), alta sensibilidade (14.200 pF/%RH), tempos curtos de resposta/recuperação (15/25 s), boa repetibilidade (5 ciclos com desvio padrão relativo de 2,08%) e estabilidade a longo prazo (120 h sem atenuação). Além disso, o sensor demonstra potencial de aplicação no reconhecimento de padrões respiratórios e na interação homem-máquina sem contato. Este estudo oferece uma estratégia eficaz de design e fabricação para o desenvolvimento de sensores de umidade de alto desempenho e estáveis.

sensor de umidade;quitosana-disulfeto de molibdênio;resistência ao inchaço;alta sensibilidade;resposta rápida