蘇塞克斯大學(xué)的科學(xué)家與總部位于牛津的M-SOLV以及歐洲的研究人員合作開(kāi)發(fā)了一種氣體傳感器,該氣體傳感器可在價(jià)格合理的便攜式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中提供NO2含量的準(zhǔn)確讀數(shù),該設(shè)備可與智能手機(jī)和應(yīng)用程序同步。
NO2來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)和工業(yè)過(guò)程,長(zhǎng)期暴露于污染物中會(huì)導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病,對(duì)嬰兒和哮喘患者而言尤其嚴(yán)重,甚至危及生命。
開(kāi)發(fā)這種傳感器的團(tuán)隊(duì)聲稱(chēng),一種高度靈敏,準(zhǔn)確的二氧化氮(NO2)傳感器在家庭,公共和工業(yè)環(huán)境中具有挽救生命的潛在應(yīng)用。
IMechE呼吁采取新的清潔空氣法案以應(yīng)對(duì)空氣污染帶來(lái)的不良健康。
歐盟法規(guī)規(guī)定,空氣中NO2的百萬(wàn)分之二十的閾值一年不得超過(guò)18次。倫敦的月平均水平經(jīng)常高于此水平,但目前只有使用笨拙且昂貴的設(shè)備才能監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量,以防止暴露于ppb水平。
根據(jù)蘇塞克斯大學(xué)的說(shuō)法,該團(tuán)隊(duì)的突破是他們開(kāi)發(fā)了基于激光沉積碳?xì)饽z(LDCA)的NO2感應(yīng)層的,他們發(fā)現(xiàn)該感應(yīng)層對(duì)NO2的選擇性比其他常見(jiàn)空氣污染物高。
然后,使用可擴(kuò)展且經(jīng)濟(jì)的單步激光工藝,將LDCA多孔,薄且粘附良好的薄膜沉積到電極上,然后將其容納在一系列設(shè)備結(jié)構(gòu)中,以進(jìn)行連續(xù)的空氣監(jiān)測(cè)。據(jù)說(shuō)該傳感器非常靈敏,可以在15分鐘內(nèi)檢測(cè)到近十億分之二的NO2,并且可以在室溫和潮濕條件下運(yùn)行。
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)谶@項(xiàng)開(kāi)發(fā)中使用的碳等納米材料幾乎總是有地表水。通常,這是一件很不好的事情,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NO2,而不是通常在環(huán)境條件下發(fā)現(xiàn)的其他揮發(fā)物。
“作為一名物理學(xué)家,這真的很令人興奮,因?yàn)檫@使我們的傳感器在現(xiàn)實(shí)條件下對(duì)NO2的敏感度很高,從而避免誤報(bào)?!?
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;幫助告知最佳的步行或騎車(chē)路線和時(shí)間,以避免高污染水平。科學(xué)家希望該技術(shù)將被議會(huì)利用,以追蹤城市環(huán)境和工業(yè)中的污染水平。
正在生產(chǎn)NO2傳感設(shè)備的M-SOLV業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)總監(jiān)Adam Brunton說(shuō): “此傳感器的一件好事是,它是使用我們?cè)诖竺娣e電子制造清潔工廠中已經(jīng)擁有的熟悉的設(shè)備和材料制成的牛津的房間。這意味著它與標(biāo)準(zhǔn)智能手機(jī)制造技術(shù)兼容,并且可以輕松地與處理電子設(shè)備,無(wú)線通信,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等集成。因此,從單個(gè)設(shè)備或這些傳感器的龐大網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)數(shù)據(jù)是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的過(guò)程?!?