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- 可穿戴設(shè)備的創(chuàng)新傳感器有望對(duì)有害氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警
- 來(lái)源：AMBER 發(fā)表于 2025/2/7
圖文摘要。圖片來(lái)源：《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)應(yīng)用納米材料》（2025 年）。DOI: 10.1021/acsanm.4c05066
來(lái)自科克大學(xué)（UCC）化學(xué)學(xué)院的 AMBER 和 CRANN 研究團(tuán)隊(duì)，以及都柏林圣三一學(xué)院（TCD）物理學(xué)院的跨學(xué)科研究小組，共同開(kāi)發(fā)出一種用于可穿戴空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)器的傳感器技術(shù)，該技術(shù)能提醒個(gè)人其是否接觸到有害氣體。
他們的研究成果發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)應(yīng)用納米材料》雜志上。
空氣質(zhì)量不佳會(huì)對(duì)健康、生態(tài)系統(tǒng)以及整體生活質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。因此，為了人類(lèi)的福祉、環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)繁榮，保持良好的空氣質(zhì)量至關(guān)重要。二氧化氮（NO₂）是一種嚴(yán)重威脅健康的有害氣體，它通過(guò)燃料燃燒、工業(yè)排放、燃?xì)馀腼兗捌渌麃?lái)源釋放到大氣中。
二氧化氮對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，短期接觸會(huì)導(dǎo)致呼吸困難等癥狀，長(zhǎng)期暴露則會(huì)引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病。為解決這些健康問(wèn)題，諸如美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EPA）和歐盟委員會(huì)等監(jiān)管機(jī)構(gòu)已制定了二氧化氮的接觸限值。
盡管在過(guò)去二十年里，氣體傳感器技術(shù)取得了顯著進(jìn)展，但在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、室溫運(yùn)行、靈敏度和選擇性方面仍存在挑戰(zhàn)。
大多數(shù)二氧化氮傳感器并不適合集成到可穿戴技術(shù)中。目前測(cè)量二氧化氮的方法通常需要昂貴的儀器，這凸顯了開(kāi)發(fā)低成本傳感器技術(shù)以更廣泛監(jiān)測(cè)這種關(guān)鍵污染物的必要性。
科克大學(xué)化學(xué)學(xué)院的 AMBER 研究員兼副主任賈斯汀・霍姆斯教授表示：“在 AMBER，我們正積極在柔性聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET）基底上開(kāi)發(fā)二維材料網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)多學(xué)科協(xié)作，我們旨在利用其柔韌性、經(jīng)濟(jì)性和透明性，提升可穿戴技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，并在智能手表、服裝等設(shè)備中實(shí)現(xiàn)先進(jìn)傳感功能。”
僅在 2023 年，美國(guó)西海岸以及歐洲的克羅地亞、葡萄牙、希臘、西班牙、意大利和阿爾及利亞就發(fā)生了多起大規(guī)模野火，這些野火不僅毀壞了植被，還燒毀了房屋、商業(yè)和工業(yè)設(shè)施以及車(chē)輛，而在火災(zāi)初期，有害氣體排放情況很難確定。
這進(jìn)一步凸顯了對(duì)低成本可擴(kuò)展技術(shù)（如個(gè)人空氣監(jiān)測(cè)器）日益增長(zhǎng)的需求，因?yàn)榇髿馐菦](méi)有國(guó)界限制的。
更多信息：庫(kù)蘇馬・烏爾斯等人，《剝離的二硫化鉬納米片網(wǎng)絡(luò)作為檢測(cè)二氧化氮的傳感材料》，《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)應(yīng)用納米材料》（2025 年）。DOI: 10.1021/acsanm.4c05066
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