國外高校合作研究顆粒物感測器收集污染數據

【中國化工儀器網 行業動態】據報道，伊利諾伊大學芝加哥分校工程學院和公共衛生學院的研究人員正在開展一項合作研究，該研究可幫助收集周圍環境的污染數據，使空氣質量檢測變得更容易。

國外高校合作研究顆粒物感測器收集污染數據

該校電氣和計算機工程助理教授IgorPaprotny與環境和職業健康科學教授LisaBrosseau，正共同努力使Paprotny及其團隊所開發的微型感測器廣泛應用於社區和工作場所。

芝加哥是美國哮喘死亡率最高的城市之一，芝加哥不同社區內兒童的哮喘發病率有很大差異，這是為什麼呢？我們認為這可能與社區附近的空氣質量有關。

Paprotny計劃將整個城市作為他的實驗室，招募社區「平民科學家（citizen-scientists）」，利用其研究團隊開發的微型感測器來收集各地的環境污染數據。

Paprotny的團隊正在研發一款能夠連接手機，外形尺寸僅有存儲卡大小的顆粒物感測器

Paprotny領導的氣體微流控團隊成員來自：伊利諾伊大學芝加哥分校（UIC）、勞倫斯伯克利國家實驗室、阿貢國家實驗室、加州大學伯克利分校以及一位來自美國環保局的科學家。該研究小組正在開發一款存儲器大小的顆粒物感測器，該感測器能測量佩戴者周圍空氣中的危害污染物，並將數據傳輸至連接的智能手機中。

Paprotny說：「目前測量空氣顆粒污染物的儀器，其尺寸與一台烤箱或者台式電腦差不多。」

空氣顆粒污染物的由微粒、酸性液滴、有機化學品、金屬、土壤或灰塵等組成。據美國環保署稱，空氣顆粒污染物的大小與其致病風險相關聯，其尺寸越小危害越大。10微米(PM10）以下的顆粒物（尺寸大約為人類頭髮直徑的八分之一）可以穿過喉嚨，進入肺部，引發嚴重的健康問題。

Paprotny繼續說：「當顆粒物尺寸小到2.5微米（PM2.5）以下時，它們的危害更大，可以進入人體肺部深處，人體無法通過自然途徑避免這些顆粒物的『入侵』。由於顆粒物尺寸『太大』，人體的免疫系統無法處理它們，但它們的尺寸又小到足以深入人體的呼吸系統。」

美國環保署已多次降低人體暴露允許極限，但我們還需要更多的數據。我們團隊開發的微型感測器不僅方便攜帶，還提高了測量精度，降低了成本。Paprotny說：「我們的感測器是目前唯一能檢測顆粒物重量並提供質量濃度的全球最小感測器。該感測器批量生產後，預計製造成本為20美元/個，預計該感測器的需求量將很大。我們正與芝加哥環保組織探討合作，希望最終招募平民科學家來佩戴這些微型感測器。隨著這些移動的微型感測器在整個城市中穿梭，我們便能構建城市的污染地圖並收集污染數據。」

工業衛生學家Brosseau認為Paprotny的感測器能為她工作的領域帶來了變革，其感測器能夠檢測識別工作場所中的有害物質，實現對工作人員暴露接觸的有效控制。

過去，工作場所中的危害物是由檢測人員攜帶笨重的設備進行檢測，隨後還需要對數據進行人工分析。

Brosseau認為Igor團隊開發的微型感測器非常有意思，它們的感測器非常微小，並且含有一個內置微泵，所以不再需要過去檢測方法中的其它工具，使用時可以把它夾在衣領上。

Brosseau建議以該微型感測器為基礎，開發可穿戴設備，例如將感測器嵌入項鏈或者耳環內。Brosseau說：「這些感測器能隨時獲取數據，它們能促進全民科學的理念。我們可以為工作場所的工作人員提供這種可穿戴設備，這些設備能隨時告知工作人員，他們所接觸的空氣中含有什麼顆粒物，而無需像過去那樣等待兩周才能獲得檢測結果。」

憑藉更快的環境檢測結果反饋，研究人員可根據收集的血壓、癥狀等更多生理數據，來研究顆粒物接觸與人體健康之間的影響關係。

Brosseau認為這實現了流行病學的即時檢測研究，或將切實改變我們的世界。

Paprotny說：「這款微型感測器可以幫助人們做出有利於他們健康的選擇。這款連接手機的便攜感測器設備，可以幫助我們檢測周圍的空氣，並告訴我們出行是否安全。我們期待周圍的空氣是清潔的，但往往並非如此。」

（原標題：國外高校正研製微型感測器 可檢測空氣質量）

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