在低温（<0℃）、低湿（<30% RH）等极端环境中，空气中水分子含量极低（南极内陆绝对湿度可低于10 ppm），传统检测方法面临灵敏度不足、响应慢等严峻挑战。当前主流技术局限于激光光谱系统体积大、成本高，难以实现原位部署，其它小体积系统则响应慢（数十分钟至数小时），无法捕捉快速湿度波动。因此，目前更迫切的需求是开发集成化、低功耗/自供能、快速响应的微型水分子智能传感器，实现对极端环境下空气水的高精度实时监测。