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據(jù)賓夕法尼亞州立大學和東北大學的研究人員稱，一種用于環(huán)境和人類健康監(jiān)測的高度敏感的可穿戴氣體傳感器可能很快就會投入商業(yè)使用。

該傳感器裝置是對現(xiàn)有可穿戴式傳感器的改進，因為它使用了一種自加熱機制，增強了靈敏度。它允許快速恢復和重復使用該設(shè)備。其他這種類型的設(shè)備需要一個外部加熱器。此外，其他可穿戴式傳感器需要在潔凈室條件下進行昂貴和耗時的光刻工藝。

"賓夕法尼亞州立大學工程科學與力學和材料科學與工程的助理教授Huanyu Cheng說："人們喜歡使用納米材料進行傳感，因為它們的大表面與體積比使它們高度敏感。"問題是納米材料不是我們可以很容易地用電線連接起來接收信號的東西，因此必須要有一種叫做互換電極的東西，它就像你手上的數(shù)字一樣。"

可穿戴式氣體傳感器

Cheng和他的團隊使用激光對類似于石墨烯的高度多孔的單線納米材料進行圖案化，用于檢測氣體、生物分子，以及未來的化學品的傳感器。在設(shè)備平臺的非感應(yīng)部分，該團隊創(chuàng)建了一系列蛇形線，并在其上涂上銀。當他們在銀上施加電流時，氣體感應(yīng)區(qū)域?qū)⒁蛎黠@增大的電阻而局部發(fā)熱，從而消除了對單獨加熱器的需求。蛇形線允許該裝置像彈簧一樣伸展，以適應(yīng)可穿戴傳感器的身體彎曲情況。

研究人員說，美國國防威脅減少局對這種可穿戴傳感器感興趣，以檢測可能損害神經(jīng)或肺部的化學和生物制劑。一家醫(yī)療設(shè)備公司也在與該團隊合作，為病人的健康監(jiān)測擴大生產(chǎn)規(guī)模，包括來自人體的氣態(tài)生物標志物檢測和可能影響肺部的污染物的環(huán)境檢測。

陳氏實驗室的博士生、《材料化學雜志》（Journal of Materials Chemistry A）在線發(fā)表的論文的共同第一作者Ning Yi說："在這篇論文中，我們表明我們可以檢測由汽車排放產(chǎn)生的二氧化氮。我們還可以檢測二氧化硫，它與二氧化氮一起導致酸雨。所有這些氣體都可能是工業(yè)安全方面的一個問題"。

研究人員說，他們的下一步是創(chuàng)建高密度陣列，并嘗試一些想法來改善信號，使傳感器更具選擇性。這可能涉及使用機器學習來識別平臺上單個分子的獨特信號。