用于健康和环境监测的可穿戴式气体传感器很快就会面世

用于健康和环境监测的可穿戴式气体传感器很快就会面世

宾夕法尼亚州立大学和东北大学的研究人员称，一种用于环境和人体健康监测的高度灵敏、可穿戴的气体传感器可能很快就会投入商用。该传感器装置是对现有可穿戴传感器的改进，因为它使用了一种提高灵敏度的自热机制。它允许设备的快速恢复和重用。其他这种类型的设备需要一个外部加热器。此外，其他可穿戴传感器需要在洁净室条件下进行昂贵且耗时的光刻过程。

研究人员使用激光来模拟类似石墨烯的多孔纳米材料单线，用于探测气体、生物分子和未来的化学物质。在设备平台的非感应部分，他们创建了一系列他们涂上银色的蛇形线条。当他们把电流加到银上时，气体感应区域会因为更大的电阻而局部升温，这样就不需要单独的加热器了。这些蛇形的线条可以让设备像弹簧一样伸缩，以适应可穿戴传感器的身体弯曲。在这项工作中使用的纳米材料是还原氧化石墨烯和二硫化钼，或两者的组合;或者是由氧化锌核和氧化铜壳组成的金属氧化物复合材料，代表两类广泛使用的气体传感器材料——低维和金属氧化物纳米材料。

研究人员称，它可以探测可能损害神经或肺部的化学和生物制剂。一家医疗设备公司也在与该团队合作，扩大病人健康监测的生产规模，包括从人体中检测气体生物标志物，以及检测可能影响肺部的污染物。

通过实验，这项设备可以检测到二氧化氮，这是由车辆排放产生的。还能探测到二氧化硫，它和二氧化氮一起引起酸雨。研究人员说，他们的下一步是创造高密度阵列，并尝试一些想法来改善信号，使传感器更具选择性。这可能涉及使用机器学习来识别平台上单个分子的不同信号