6月3日消息，根據(jù)阿爾伯塔大學(xué)物理學(xué)家的一項(xiàng)新研究顯示，一種用于檢測二氧化碳的新型傳感器可以在一張簡單的紙上制造出來。研究人員開發(fā)的紙基傳感器在暴露于二氧化碳時(shí)變成橙色?？茖W(xué)家說，這種廉價(jià)、易于生產(chǎn)的傳感器可以用于需要連續(xù)監(jiān)測二氧化碳的智能建筑或其他設(shè)施。
圖片來源：Al Meldrum
研究人員展示了一種多功能且易于制造的紙質(zhì)二氧化碳傳感器，該傳感器由注入到標(biāo)準(zhǔn)濾紙中的特殊設(shè)計(jì)的熒光色移生色團(tuán)組成。由于碳酸的形成，所得到的熒光紙的發(fā)射顏色在暴露于二氧化碳時(shí)發(fā)生變化，這是感測機(jī)理的基礎(chǔ)。通過使用比例法，可以消除光漂白的不良影響，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且可重復(fù)的傳感器性能。這些多用途傳感器的響應(yīng)時(shí)間約為1分鐘，并且對于紙質(zhì)二氧化碳?xì)怏w傳感器具有較低的檢測極限，這表明在二氧化碳的智能建筑或其他設(shè)施中可能存在低成本應(yīng)用需要對水平進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控。而且由于它的紙基，這種傳感器制造成本低廉，為大規(guī)模生產(chǎn)提供了一個(gè)簡單的模板。
研究生王輝領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究的合著者、物理學(xué)家阿爾·梅爾德魯姆(Al-Meldrum)說：“你基本上可以把它看作是二氧化碳的試金石。這項(xiàng)工作表明，你可以用一張簡單的紙制作一個(gè)靈敏的二氧化碳探測器。人們可以很容易地想象，大量生產(chǎn)的二氧化碳或其他氣體傳感器使用的是相同的基本方法?！?/p>
梅德拉姆解釋說：“在智能建筑中，二氧化碳傳感器可以通過檢測我們呼吸時(shí)呼出的二氧化碳，告訴你居住情況以及人們傾向于在哪里聚集和消磨時(shí)間，這有助于幫助建筑使用和設(shè)計(jì)。如果二氧化碳傳感器對許多應(yīng)用足夠敏感，那么目前可能會(huì)非常昂貴，因此廉價(jià)和批量生產(chǎn)的替代品可能對這些應(yīng)用有益。”
雖然研究證明了該技術(shù)的傳感能力和性能，但梅德拉姆指出，大規(guī)模生產(chǎn)這種傳感器需要進(jìn)一步的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和包裝。
這項(xiàng)研究由阿爾伯塔/慕尼黑技術(shù)大學(xué)國際混合功能材料研究生院和美國未來能源系統(tǒng)大學(xué)資助，這項(xiàng)研究“一種超靈敏的基于熒光紙的二氧化碳傳感器”，發(fā)表在ACS應(yīng)用材料和界面上。
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