大阪大學設計了可大范圍使用的一次性紙質(zhì)氣體傳感器

2020-03-19 08:43:51傳感器專家網(wǎng)閱讀量：1341      我要評論

　　【包裝印刷產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 熱點關注】據(jù)外媒報道，大阪大學的研究人員開發(fā)了一種一次性紙質(zhì)氣體傳感器，據(jù)介紹這種傳感器解決了供應鏈問題，例如所用原材料的成本和可持續(xù)性、設備的堅固性和一致性以及其可處置性和環(huán)境影響等問題。

　　一種紙質(zhì)分子傳感器設備，它由木材衍生的纖維素納米纖維紙基材，氧化鋅納米線傳感器和鉛筆狀石墨電極構成，不僅顯示出有效的分子傳感功能，而且還顯示了剪切粘貼的可用性和便于未來物聯(lián)網(wǎng)社會的一次性使用。

　　在了解該氣體傳感器之前，我們可以先來了解下氣體傳感器，氣體傳感器也被稱為氣體檢測器，是檢測和識別不同類型氣體的電子設備。它們通常用于檢測有毒或爆炸性氣體并測量氣體濃度。氣體傳感器用于工廠和制造設施中，以識別氣體泄漏，并檢測房屋中的煙霧和一氧化碳。不過，氣體傳感器的尺寸(便攜式和固定式)、范圍和感應能力差異很大，它們通常是大型嵌入式系統(tǒng)(例如危險品和安全系統(tǒng))的一部分，并且通常連接到聲音警報或接口。由于氣體傳感器不斷與空氣和其他氣體相互作用，因此與許多其他類型的傳感器相比，它們必須更頻繁地進行校準。

　　大阪大學的研究人員開發(fā)的氣體傳感器由非常細的納米線制成，這些納米線由可生物降解的纖維素納米纖維背襯支撐，并具有可以用鉛筆畫在其上的石墨電極組成。該氣體傳感器用于檢測NO2氣體(許多工業(yè)過程的重要組成部分)，其性能可與可用電極相媲美。該其他傳感器的工作原理如下：當傳感器周圍存在NO2分子時，它們會吸附到納米線的表面，并且隨著氣體分子影響在電極之間傳輸電流的電子，電阻會增加。對于濃度更高的氣體，電阻增加更大。

　　大阪大學的研究人員Hirotaka Koga解釋說：“我們的設計為大規(guī)模提供經(jīng)濟和環(huán)保的分子氣體傳感打下了許多基礎。氧化鋅納米線為氣體分子附著提供了非常大的表面積，并且纖維素紙支架堅固耐用，可以用普通剪刀將其切割得很小(只有幾毫米)。這些氣體傳感器是通過簡單的兩步過程制備的，因此適合廣泛使用。”

　　科加副教授說：“我們希望我們的設備的許多優(yōu)點能做出重大貢獻，特別是在分子檢測方面。準確測量氣體濃度在醫(yī)療保健、環(huán)境保護、化工生產(chǎn)和健康安全等許多領域都具有重要意義。”研究人員希望這一簡單的兩步過程可以擴展到檢測其他氣體分子。

　　原標題：大阪大學設計了可大范圍使用的一次性紙質(zhì)氣體傳感器

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