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“神通广大”电子鼻 识别食物又测化学品
日期:[2016/03/16]

        编者按:尽管从一定程度上来说,电子鼻的出生年是1964年,但真正开始发 展则是在30年后,直到现在。如今,电子鼻已经发展到既可以识别食物,又可以检测疾病,还可以进行环境监测等。近日,英国科学家又再度突破,将传感器植入 服装,从而对穿戴者重要的疾病信号进行监测,或提示穿戴者危险化学品的存在。

 
        闻香识物   产品质量检测
 
  今年5月,西班牙瓦伦西亚科技大学与瑞典耶夫勒大学的科学家合力做出有32个感应器的电子鼻,可以辨别各种水果的气味,因为它们含有相似化学复合物,称为“酯”。他们说,这项技术最终可用来辨别葡萄的种类、品质,甚至监定葡萄酒的年代。
 
   参与研究的西班牙科学家瑟巴斯提亚说,“我们将水果样本放在预燃室,注入气流把水果气味送到电子鼻的感应器。由金属氧化半导体所制的的感应器能辨识有气 味的复合物,例如甲烷与丁烷”。然后科学家用电脑软体即时搜集与分析感应器取得的资料,分析结果可用3D图像显示来比较分数。
 
        在2月举行的海峡两岸现代农业高峰论坛上,在海峡农研院、中领科技公司签署茶叶电子鼻合作研发项目中,将组建电子鼻应用研究所,应用纳米技术和微机电系统等,研发大陆首创高灵敏度第三代阵列式气味传感器,用于茶叶质量品级的快速检测。
 
  呼吸辨癌
  
  2010年,以色列科技学院的研究人员研发了一种纳米传感器数组,这种“电子鼻”可望在短时间内被应用于癌症的侦测;该外观类似呼气分析仪的装置,是在硅基板上采用金纳米粒子数组,据说不仅能辨别出癌细胞的存在,还能侦测出癌症的种类。
  
  该纳米传感器数组是由指叉状排列的金电极打造而成;该种电极是安排成电路图案,以电子束沉积在覆盖了热氧化层的硅晶圆片上。这种装置的尺寸仅数公厘,电极之间的间隔距离约20微米;每个电极都用做为客受体的纳米粒子覆盖,可吸附呼吸中不同型态的癌症细胞分子。
  
  上述的纳米传感器数组被组装在类似呼气分析仪之装置内部电路板上,当装置暴露在病患的呼气中,盘据在纳米粒子上的客受体的任何分子,会改变电极的电流传导,并藉此分辨出所侦测到的癌症种类。该装置的灵敏度是能从数十亿个分子中的数个分子,侦测出癌症的存在。
  
  检测危险品
  
  日前,英国技术人员正在尝试将传感器植入服装,从而对穿戴者重要的疾病信号进行监测,或提示穿戴者危险化学品的存在。
  
   触控技术创新公司Peratech如今利用量子通道合成(QTC)传感器,与伦敦艺术大学共同研制可穿戴的电子产品。这是一项为期3年半的研究项目,目 的是通过一种颇具创意的方式将一个创新性极强的行业与学术界的经验汇集起来,从而探索可穿戴技术的需求和应用。据悉,QTC技术目前正被应用到机器人、汽 车、触摸屏和消费电子产品等一系列领域。
 
  这项技术的核心在于对QTC材料施压可以改变其阻力。将QTC墨水印在织物上可以发挥简单的开/关功能,但更有意思的是,由于阻力会随施加压力的大小而变化,织物的某些区域可能会变得对触摸敏感或可以识别出压力的大小。
  
  除能感应触摸外,QTC材料还可以发现挥发性有机化合物的存在。这种所谓的可印制电子鼻传感器的工作原理是:在出现挥发性有机化合物时,QTC材料就会发生膨胀,这样就可以改变QTC材料的阻力。除具有高敏感性外,这种材料还具有响应和恢复速度快的特点。
 
   根据拟检测的挥发性有机化合物制定出不同的配方,以便将低成本预警传感器及相关电子产品印到纺织品上,从而制造出可以对穿着者的疾病、疲劳或危险化学品 的存在进行监测的产品。参与研究的科学家表示:“这些传感器除用于远程监测军方人员的压力和化学攻击外,还可以植入到大众的布料中,监测穿着者每天的健康 状况——这是由于某些挥发性有机化合物可能是健康问题的早期预警信号。”

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