什么是氣體傳感器呢?氣體傳感器也被稱(chēng)為氣體檢測器,是檢測和識別不同類(lèi)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(chǎng)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(guò),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(例如危險品和安全系統)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(lèi)型的傳感器相比,它們必須更頻繁地進(jìn)行校準。
然而,不久之前,據外媒報道,大阪大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種一次性紙質(zhì)氣體傳感器,據介紹這種氣體傳感器解決了供應鏈問(wèn)題,例如所用原材料的成本和可持續性、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(wèn)題。
此氣體傳感器是一種紙質(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(xiàn)傳感器和鉛筆狀石墨電極構成。制成這種氣體傳感器的納米線(xiàn)非常細,而這些納米線(xiàn)又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(huà)在其上的石墨電極。
當氣體傳感器周?chē)嬖诙趸肿訒r(shí),它們會(huì )吸附到納米線(xiàn)的表面,并且隨著(zhù)氣體分子影響在電極之間傳輸電流的電子,電阻會(huì )增加。對于濃度更高的氣體,電阻增加更大。該氣體傳感器用于檢測NO2氣體(許多工業(yè)過(guò)程的重要組成部分),其性能可與可用電極相媲美。
大阪大學(xué)的研究人員Hirotaka Koga解釋說(shuō):“我們的設計為大規模提供經(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(xiàn)為氣體分子附著(zhù)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?。ㄖ挥袔缀撩祝?。這些氣體傳感器是通過(guò)簡(jiǎn)單的兩步過(guò)程制備的,因此適合廣泛使用。”科加副教授說(shuō):“我們希望我們設備的許多優(yōu)點(diǎn)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療保健、環(huán)境保護、化工生產(chǎn)和健康安全等許多領(lǐng)域都具有重要意義。”研究人員希望這一簡(jiǎn)單的兩步過(guò)程可以擴展到檢測其他氣體分子。
一次性氣體傳感器不僅能有效的感測氣體分子,而且還具有剪切粘貼的可用性,以便于在未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)社會(huì )進(jìn)行一次性使用。