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- 科學(xué)家開(kāi)發(fā)出空氣質(zhì)量傳感器，可以挽救嬰兒和哮喘患者的生命
- 來(lái)源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2020/8/25
薩塞克斯大學(xué)的科學(xué)家與牛津公司M-SOLV和來(lái)自歐洲各地的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)合作，開(kāi)發(fā)了一種高靈敏度和精確的二氧化氮（NO 2）傳感器，在家庭，公共和工業(yè)領(lǐng)域具有挽救生命的潛力設(shè)置。長(zhǎng)期暴露于NO 2是源自?xún)?nèi)燃機(jī)和工業(yè)過(guò)程的主要空氣污染物，可能導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病，對(duì)嬰兒和哮喘患者尤其嚴(yán)重，甚至危及生命。
該氣體傳感器可以是，在第一時(shí)間，提供對(duì)NO的精確讀數(shù)2在水平本地環(huán)境以負(fù)擔(dān)得起的和便攜式互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，其可以與智能手機(jī)和應(yīng)用同步。
歐盟法規(guī)規(guī)定，空氣中NO 2的十億分之20閾值一年不得超過(guò)18次。但是，僅在倫敦，每月平均就經(jīng)常高于此水平。目前，只有用笨拙，昂貴的設(shè)備才能監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量，以防止在ppb濃度下暴露，因此無(wú)法廣泛實(shí)施。
因此，科學(xué)家們面臨的挑戰(zhàn)是創(chuàng)建一種足夠靈敏和準(zhǔn)確的設(shè)備，以檢測(cè)空氣中每十億分之二的NO 2低于20份，但這種設(shè)備也可以在現(xiàn)實(shí)世界中運(yùn)行，并且方便且價(jià)格合理足以具有廣泛使用的潛力。
他們的突破來(lái)自于他們開(kāi)發(fā)了一種基于激光沉積碳?xì)饽z（LDCA）的NO 2感應(yīng)層，他們發(fā)現(xiàn)它對(duì)NO 2的選擇性?xún)?yōu)于其他常見(jiàn)空氣污染物，使其在碳納米材料中獨(dú)樹(shù)一幟。
然后，使用便宜的，可擴(kuò)展的一步式激光工藝，將LDCA薄而多孔且粘附良好的薄膜沉積在電極上，該電極可以容納在一系列用于連續(xù)空氣監(jiān)測(cè)的設(shè)備結(jié)構(gòu)中。該傳感器非常靈敏，可以在不到15分鐘的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到近十億分之二的NO 2，并且至關(guān)重要的是，它可以在室溫下運(yùn)行-即使在潮濕的環(huán)境下（對(duì)于許多其他傳感器而言都是有問(wèn)題的環(huán)境）也能表現(xiàn)出色。
薩塞克斯大學(xué)材料物理小組負(fù)責(zé)人艾倫·道爾頓（Alan Dalton）教授說(shuō)：“就像窗玻璃上的凝結(jié)一樣，我們?cè)陂_(kāi)發(fā)中使用的碳等納米材料幾乎總是有地表水。通常，這確實(shí)是一種水。不好，因?yàn)樗鼤?huì)干擾技術(shù)，但是在這種情況下，我們已經(jīng)能夠利用這一層水來(lái)選擇性地溶解NO 2，而不是通常在環(huán)境條件下發(fā)現(xiàn)的其他揮發(fā)物。令人興奮，因?yàn)檫@使我們的傳感器對(duì)NO 2的靈敏度很高在現(xiàn)實(shí)世界中的條件下，確保我們避免錯(cuò)誤的正面讀數(shù)。作為父親，促使我追求這一發(fā)展的原因之一是，了解到空氣中有害的NO 2含量（我們?cè)诖蟪鞘兄薪?jīng)�？吹降倪@種現(xiàn)象）對(duì)嬰兒發(fā)病率的影響。這不是新聞，城市環(huán)境正面臨著高水平的污染，但是如果沒(méi)有廣泛而準(zhǔn)確的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，我們大多數(shù)人都不知道當(dāng)?shù)氐目諝鈱?duì)我們自己和我們的孩子有多有害。”
該傳感器的潛在應(yīng)用可能包括：作為監(jiān)視嬰兒臥室空氣質(zhì)量的安全裝置；幫助告知最佳步行或騎行路線和一天中的時(shí)間，以避免高污染水平；甚至由房地產(chǎn)經(jīng)紀(jì)人向潛在的購(gòu)房者提供房屋和區(qū)域中二氧化氮含量的信息。科學(xué)家們希望該技術(shù)能夠被議會(huì)利用，以追蹤城市環(huán)境和工業(yè)中的污染水平。
薩塞克斯大學(xué)的博士后研究員彼得·林奇（Peter Lynch）在傳感器開(kāi)發(fā)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，他說(shuō)：“作為來(lái)自歐洲各地的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，我們的共同目標(biāo)之一是開(kāi)發(fā)一種不僅在室外具有出色性能的傳感器實(shí)驗(yàn)室的費(fèi)用，但價(jià)格也足夠讓普通家庭使用，從而確保我們中的更多人可以每小時(shí)獲取一次有關(guān)本地空氣質(zhì)量的信息。做出明智的選擇，我們希望這些數(shù)據(jù)也可以輸入到全國(guó)乃至全球的污染監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便對(duì)空氣質(zhì)量產(chǎn)生積極影響�！�
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