xingkong星空-【光电动态】“电子鼻”：可同时精确检测多种气体

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据美国optics.org网站近期报导，因为污染监测、大众安全保障及小我私家卫生保健等范畴的气体监测问题日益主要，为了满意这些需求，气体传感器必需体积小、重量轻、价格低廉、易在利用，并合用在各类情况及基底，如服装或者管道。

于此配景下，近日宾夕法尼亚州立年夜学的一个项目正于研发可以或许同时嗅出多种气体（可能唆使疾病或者污染）的情况传感器。新要领将激光书写（Laser Writing）技能及相应式传感器技能联合起来，制造了第一个高度可定制的微型气体传感装备。新装备的制造依靠在激光引诱热体素(LITV)工艺，该工艺于制造金属氧化物的同时能将其直接集成到传感器平台中。金属氧化物是一系列可以或许与各类化合物发生反映、触发传感机制的质料。借助在激光直写技能，研究职员将金属盐消融于水中，然后将激光聚焦到溶液中。高温可使溶液发生分化，留下可烧结于传感器平台上的金属氧化物纳米颗粒。这类要领可以促成质料直接畴前体溶液中转化，而且可使用LITV技能对于各类质料举行图案化，其特性尺寸靠近1微米。

该工艺简化了流程设计，再也不需要计划好固定的预界说掩模。于以往的要领中，任何转变或者调解都需要创造一个新的掩模版，既费时又花钱。按照Lauren Zarzar的说法，激光书写技能是“无掩模的”，且与热体素工艺相联合时可以或许对于多种设计或者质料举行快速迭代及测试，以找到最有用的组合。

宾夕法尼亚州立年夜学的Alexander Castonguay说：“切确的图案化也是制造‘电子鼻’或者气体传感器阵列历程必不成少的部门，它们的作用就像鼻子同样，可以同时切确检测多种气体。这类切确的检测需要于最薄的标准上对于差别质料举行很是近间隔的图案化。很少有图案化技能可以或许做到这一点，但本研究中胪陈的要领确凿云云。咱们规划利用论文中描写的技能及质料来开发电子鼻原型。”

研究职员测试了今朝用在气体传感器的五种差别金属氧化物及金属氧化物组合。Castonguay暗示，差别金属氧化物相接触的点（称为异质结）于两种质料的界面处形成一种非凡的情况，从而加强了气体传感器的相应。研究小组发明，氧化铜及氧化锌的异质结对于测试气体（乙醇、丙酮、二氧化氮、氨及硫化氢）的相应能力比氧化铜高5到20倍。

（天津津航技能物理研究所 秦茜蓉）

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