（文章來(lái)源：傳感器專(zhuān)家網(wǎng)）

賓夕法尼亞州立大學(xué)和東北大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種將很快投入商用的高靈敏的可穿戴的氣體傳感器，用于人體健康和環(huán)境監(jiān)測(cè)。賓夕法尼亞州立大學(xué)和東北大學(xué)的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種可穿戴式氣體傳感器，用于環(huán)境和人類(lèi)健康監(jiān)測(cè)。

與需要外部加熱器的同類(lèi)競(jìng)爭(zhēng)設(shè)備不同，研究人員開(kāi)發(fā)的傳感器采用了自加熱機(jī)制，可以提高靈敏度，它允許快速恢復(fù)和重復(fù)使用設(shè)備。另外，在無(wú)塵室條件下，其他可穿戴傳感器需要昂貴且耗時(shí)的光刻工藝。

賓夕法尼亞州立大學(xué)工程科學(xué)與力學(xué)與材料科學(xué)與工程學(xué)助理教授程煥宇在大學(xué)網(wǎng)站上的一篇文章中說(shuō)：“人們之所以喜歡使用納米材料來(lái)進(jìn)行傳感，是因?yàn)樗鼈兊拇蟊砻娣e與體積之比使其具有很高的靈敏度。不過(guò)，問(wèn)題在于，納米材料不是我們可以輕松連接到電線以接收信號(hào)的材料，這就需要一種稱(chēng)為叉指電極的東西，就像手上的手指一樣?！?/p>

程煥宇團(tuán)隊(duì)使用激光對(duì)類(lèi)似于石墨烯的高度多孔的納米材料單線進(jìn)行圖案化，以用于檢測(cè)氣體、生物分子以及將來(lái)的化學(xué)物質(zhì)的傳感器。在設(shè)備平臺(tái)的非傳感部分，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一系列蛇形線條，并用銀涂層。當(dāng)電流施加到銀涂層上時(shí)，由于電阻顯著增大，氣體感測(cè)區(qū)域?qū)⒕植考訜?。蛇形線條使設(shè)備像彈簧一樣拉伸，以適應(yīng)可穿戴傳感器的身體彎曲。

研究人員使用了還原的氧化石墨烯和二硫化鉬，或由氧化鋅的核心和氧化銅外殼組成的金屬氧化物復(fù)合材料。這些代表了兩類(lèi)廣泛使用的低維氣體傳感器材料和金屬氧化物納米材料。

程煥宇說(shuō)：“使用一種經(jīng)常在機(jī)械車(chē)間使用的二氧化碳激光器，我們可以很容易地在我們的平臺(tái)上制造多個(gè)傳感器。我們計(jì)劃有幾十到一百個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器對(duì)不同的分子有選擇性，就像電子鼻一樣，在復(fù)雜的混合物中解碼多種成分?！?/p>

研究人員稱(chēng)，美國(guó)國(guó)防部減少威脅機(jī)構(gòu)（U.S.Defense Threat Reduction Agency）對(duì)這種可穿戴傳感器感興趣，該傳感器可檢測(cè)可能損害神經(jīng)或肺部的化學(xué)和生物制劑。一家醫(yī)療器械公司也正在與該團(tuán)隊(duì)合作，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，以進(jìn)行患者健康監(jiān)測(cè)，包括從人體中檢測(cè)氣態(tài)生物標(biāo)志物，以及對(duì)可能影響肺部的污染物進(jìn)行環(huán)境檢測(cè)。

研究人員說(shuō)，他們的下一步是創(chuàng)建高密度陣列，并嘗試一些改進(jìn)信號(hào)的想法，使傳感器更具選擇性。這可能涉及到使用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)識(shí)別平臺(tái)上單個(gè)分子的不同信號(hào)。
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