（文章來源：傳感器專家網）

賓夕法尼亞州立大學和東北大學的研究人員開發了一種將很快投入商用的高靈敏的可穿戴的氣體傳感器，用于人體健康和環境監測。賓夕法尼亞州立大學和東北大學的研究人員已經開發出一種可穿戴式氣體傳感器，用于環境和人類健康監測。

與需要外部加熱器的同類競爭設備不同，研究人員開發的傳感器采用了自加熱機制，可以提高靈敏度，它允許快速恢復和重復使用設備。另外，在無塵室條件下，其他可穿戴傳感器需要昂貴且耗時的光刻工藝。

賓夕法尼亞州立大學工程科學與力學與材料科學與工程學助理教授程煥宇在大學網站上的一篇文章中說：“人們之所以喜歡使用納米材料來進行傳感，是因為它們的大表面積與體積之比使其具有很高的靈敏度。不過，問題在于，納米材料不是我們可以輕松連接到電線以接收信號的材料，這就需要一種稱為叉指電極的東西，就像手上的手指一樣。”

程煥宇團隊使用激光對類似于石墨烯的高度多孔的納米材料單線進行圖案化，以用于檢測氣體、生物分子以及將來的化學物質的傳感器。在設備平臺的非傳感部分，團隊創建了一系列蛇形線條，并用銀涂層。當電流施加到銀涂層上時，由于電阻顯著增大，氣體感測區域將局部加熱。蛇形線條使設備像彈簧一樣拉伸，以適應可穿戴傳感器的身體彎曲。

研究人員使用了還原的氧化石墨烯和二硫化鉬，或由氧化鋅的核心和氧化銅外殼組成的金屬氧化物復合材料。這些代表了兩類廣泛使用的低維氣體傳感器材料和金屬氧化物納米材料。

程煥宇說：“使用一種經常在機械車間使用的二氧化碳激光器，我們可以很容易地在我們的平臺上制造多個傳感器。我們計劃有幾十到一百個傳感器，每個傳感器對不同的分子有選擇性，就像電子鼻一樣，在復雜的混合物中解碼多種成分。”

研究人員稱，美國國防部減少威脅機構（U.S.Defense Threat Reduction Agency）對這種可穿戴傳感器感興趣，該傳感器可檢測可能損害神經或肺部的化學和生物制劑。一家醫療器械公司也正在與該團隊合作，擴大生產規模，以進行患者健康監測，包括從人體中檢測氣態生物標志物，以及對可能影響肺部的污染物進行環境檢測。

研究人員說，他們的下一步是創建高密度陣列，并嘗試一些改進信號的想法，使傳感器更具選擇性。這可能涉及到使用機器學習來識別平臺上單個分子的不同信號。
（責任編輯：fqj）