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大阪大學(xué)設(shè)計(jì)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：1429 我要評(píng)論
【包裝印刷產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 熱點(diǎn)關(guān)注】據(jù)外媒報(bào)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(jù)介紹這種傳感器解決了供應(yīng)鏈問(wèn)題，例如所用原材料的成本和可持續(xù)性、設(shè)備的堅(jiān)固性和一致性以及其可處置性和環(huán)境影響等問(wèn)題。
一種紙質(zhì)分子傳感器設(shè)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(gòu)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(lái)物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)的一次性使用。
在了解該氣體傳感器之前，我們可以先來(lái)了解下氣體傳感器，氣體傳感器也被稱為氣體檢測(cè)器，是檢測(cè)和識(shí)別不同類型氣體的電子設(shè)備。它們通常用于檢測(cè)有毒或爆炸性氣體并測(cè)量氣體濃度。氣體傳感器用于工廠和制造設(shè)施中，以識(shí)別氣體泄漏，并檢測(cè)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(yīng)能力差異很大，它們通常是大型嵌入式系統(tǒng)(例如危險(xiǎn)品和安全系統(tǒng))的一部分，并且通常連接到聲音警報(bào)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(jìn)行校準(zhǔn)。
大阪大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)的氣體傳感器由非常細(xì)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(huà)在其上的石墨電極組成。該氣體傳感器用于檢測(cè)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。該其他傳感器的工作原理如下：當(dāng)傳感器周圍存在NO2分子時(shí)，它們會(huì)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(huì)增加。對(duì)于濃度更高的氣體，電阻增加更大。
大阪大學(xué)的研究人員Hirotaka Koga解釋說(shuō)：“我們的設(shè)計(jì)為大規(guī)模提供經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的分子氣體傳感打下了許多基礎(chǔ)。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(jiān)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(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)：“我們希望我們的設(shè)備的許多優(yōu)點(diǎn)能做出重大貢獻(xiàn)，特別是在分子檢測(cè)方面。準(zhǔn)確測(cè)量氣體濃度在醫(yī)療保健、環(huán)境保護(hù)、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(kuò)展到檢測(cè)其他氣體分子。
原標(biāo)題：大阪大學(xué)設(shè)計(jì)了可大范圍使用的一次性紙質(zhì)氣體傳感器
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