然而，大多共价有机框架材料为溶剂热法合成的不溶性粉末，材料内部缺陷和与电极的不良接触限制其在可穿戴传感器上的应用。同时，共价有机框架材料的化学电阻传感机理研究仍处在发展阶段，阻碍高反应活性的共价有机框架敏感材料的设计和开发。

针对以上问题，武汉理工大学的刘曰利研究员和中国地质大学（武汉）的陈克强教授合作，采用蒸汽辅助法制备具有强亲水性的柔性COF-5薄膜，并用于湿度传感器。组装的湿度传感器可以实现4个数量级的电阻变化，且在180°弯折条件下仍具有一致的湿度响应和线性关系，在呼吸监测和非接触开关等领域表现出巨大潜力。理论模拟计算进一步阐明COF-5薄膜在湿度条件下中间体的生成、堆叠构型变化及湿度传感机理。

COF-5薄膜湿度性能测试

蒸汽辅助法制备的COF-5薄膜具有均匀多孔的表明形貌，且在柔性基底上表现出优异的灵活性和亲水性。相比于溶剂热法制备的COF-5粉末，COF-5薄膜表现出优异的电荷传输能力和电极接触特性，在传感器中表现出更快的响应—恢复速度、更小的迟滞现象和突出的柔性弯折性能。

基于COF-5薄膜与粉末的传感器性能对比

基于DFT的理论模拟计算表明，水分子吸附后，COF-5薄膜由于分子间重构引起不同维度上的π-π堆叠，并与反应所形成的晶体结构和中间体等实验表征结果相吻合。

传感机理与呼吸检测及非接触开关应用

最终，COF-5薄膜组装的湿度传感器可实现指尖靠近以及贴附在医用口罩外侧5分钟内呼吸的湿度信号的准确监测。在大气环境中保持一周，湿敏性能没有发生明显衰减，表现出良好的长期工作稳定性。