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气传感器 十亿分之八浓度甲醛也难逃法眼,科学家开发出新型气凝胶传感器

发布时间:2024-10-08 20:10:02

十亿分之八浓度甲醛也难逃法眼,科学家开发出新型气凝胶传感器

IT之家 2 月 10 日消息,研究人员开发了一种由“冷冻烟雾("frozen smoke)”制成的传感器,利用 AI 技术实时检测浓度低至十亿分之八的甲醛,远远超出了大多数室内空气质量传感器的灵敏度。

剑桥大学的研究人员开发了这一新型传感器,采用气凝胶多孔材料制成。通过精确设计气凝胶孔的形状,传感器能够在室温下检测甲醛浓度,研究成果发表在《Science Advances》杂志上。

图源 Pexels

剑桥石墨烯研究所的 Tawfique Hasan 教授表示:“甲醛等挥发性有机化合物即使在低浓度下,长时间接触也会导致严重的健康问题,但目前的传感器不具备这样的灵敏度。”

该论文的第一作者 Zhuo Chen 补充道:“我们希望开发一种体积小、功耗低、可以选择性检测低浓度甲醛的传感器。”

该传感器基于气凝胶技术,气凝胶超轻材料有时被称为“液体烟雾”,因为按体积计算,它们的 99% 以上是空气,气凝胶的开放结构使气体能够轻松地进出。通过精确设计孔的形状或形态,气凝胶可以充当高效的传感器。

剑桥研究人员与华威大学合作,优化了气凝胶的成分和结构,以提高其对甲醛的敏感性,使它们成为大约人类头发宽度三倍的细丝。

接着,研究人员对由石墨烯制成的糊剂进行了 3D 打印,然后将石墨烯糊剂冷冻干燥,从而在最终的气凝胶结构中形成孔洞。气凝胶还包含被称为量子点(quantum dots)的微小半导体。

论文介绍称,该传感器可在室温下对甲醛进行高灵敏度和实时识别。通过优化印刷结构的形态和掺杂,传感器仅消耗约 130 微瓦的功率,就实现了百万分之一甲醛的 15.23% 的创纪录高稳定响应和十亿分之 8.02 的超低浓度检测。在测量的动态响应快照的基础上,研究人员还开发了智能计算算法,以实现稳健而准确的实时检测。

IT之家注意到,华威大学的团队正在开发一种低成本的多传感器平台,该平台将整合这些新型气凝胶材料,并与 AI 算法相结合,检测不同的挥发性有机化合物。

四方光电取得抗漂移双气敏膜气体传感器专利,提高气体传感器的敏感性和稳定性

金融界2024年6月28日消息,天眼查知识产权信息显示,四方光电股份有限公司取得一项名为“一种抗漂移的双气敏膜气体传感器“,授权公告号CN114384124B,申请日期为2021年12月。

专利摘要显示,本发明提供了一种抗漂移的双气敏膜气体传感器,属于气敏传感器技术领域,包括基底、加热电极及多个气敏单元,所述加热电极及多个所述气敏单元间隔设置在所述基底上,所述气敏单元包括构成至少两个插齿电极的至少三个测量电极和至少两个气敏膜,所述至少三个测量电极间隔设置在所述基底上,至少两个所述气敏膜分别由纯金属氧化物和与改性材料制作而成,至少两个所述气敏膜分别覆盖在所述至少两个插齿电极上。与现有技术相比,本发明提供的抗漂移的双气敏膜气体传感器,结构简单,适用性较好,提高了气体传感器的敏感性和稳定性。

本文源自金融界

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