用於健康和環境監測的可穿戴式氣體感測器很快就會面世

用於健康和環境監測的可穿戴式氣體感測器很快就會面世

賓夕法尼亞州立大學和東北大學的研究人員稱，一種用於環境和人體健康監測的高度靈敏、可穿戴的氣體感測器可能很快就會投入商用。該感測器裝置是對現有可穿戴感測器的改進，因為它使用了一種提高靈敏度的自熱機制。它允許設備的快速恢復和重用。其他這種類型的設備需要一個外部加熱器。此外，其他可穿戴感測器需要在潔凈室條件下進行昂貴且耗時的光刻過程。

研究人員使用激光來模擬類似石墨烯的多孔納米材料單線，用於探測氣體、生物分子和未來的化學物質。在設備平台的非感應部分，他們創建了一系列他們塗上銀色的蛇形線條。當他們把電流加到銀上時，氣體感應區域會因為更大的電阻而局部升溫，這樣就不需要單獨的加熱器了。這些蛇形的線條可以讓設備像彈簧一樣伸縮，以適應可穿戴感測器的身體彎曲。在這項工作中使用的納米材料是還原氧化石墨烯和二硫化鉬，或兩者的組合;或者是由氧化鋅核和氧化銅殼組成的金屬氧化物複合材料，代表兩類廣泛使用的氣體感測器材料——低維和金屬氧化物納米材料。

研究人員稱，它可以探測可能損害神經或肺部的化學和生物製劑。一家醫療設備公司也在與該團隊合作，擴大病人健康監測的生產規模，包括從人體中檢測氣體生物標誌物，以及檢測可能影響肺部的污染物。

通過實驗，這項設備可以檢測到二氧化氮，這是由車輛排放產生的。還能探測到二氧化硫，它和二氧化氮一起引起酸雨。研究人員說，他們的下一步是創造高密度陣列，並嘗試一些想法來改善信號，使感測器更具選擇性。這可能涉及使用機器學習來識別平台上單個分子的不同信號

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