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大阪大學設計了可大范圍使用的一次性紙質氣體傳感器

2020-03-19 08:43:51傳感器專家網閱讀量:1319 我要評論


  【包裝印刷產業(yè)網 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氣體傳感器
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