國外研發納米纖維傳感器 可監測呼出氣體中的化學活動

近日，據外媒報道，印度理工學院(IIT)馬德拉斯的科學家開發出一種納米纖維傳感器，可以檢測人類呼出氣中相對濕度水平的微小變化。該傳感器由IIT Madras化學系T. Pradeep教授領導的團隊制造，可以集成到可穿戴電子設備中，可以幫助評估人體新陳代謝和卡路里燃燒率。

在IITMadras開發的納米纖維傳感器可以很容易地集成到可穿戴設備的基座上

　　該傳感器還可以分別檢測乙醇和丙酮的痕量，這兩種主要成分分別存在于酗酒者和糖尿病患者的口腔中。

　　傳感器在大約一秒鐘內響應，并且可以檢測0-95%的相對濕度范圍，發現傳感器非常穩定。

　　“即使將傳感器暴露在環境條件下一周，我們仍然發現響應時間大約為1秒，并且能夠非常有效地匹配呼吸速率，”研究團隊成員在一份聲明中表示。

　　在運動之前和之后測量呼吸速率1-2小時，運動后心率很快就會升高，這反映在更高的呼吸率上。“我們打算在幾天內收集呼吸率以確定心臟與呼吸速率和新陳代謝之間的關系，”該論文的另一位作者說。

　　納米纖維墊通過靜電紡絲聚(偏二氟乙烯)和還原氧化石墨烯來制造，用聚苯胺涂覆墊子將墊子變成傳感器。

　　呼吸中的水分降低了傳感材料的阻力，從而允許更多的電流流動。因此，當向傳感器施加固定電壓(1-2伏)時，當傳感器與呼吸中的水分接觸時，檢測到更多的電流。

　　當呼吸中有乙醇和丙酮的痕跡時，傳感器的電阻增加，導電性降低，因此，從基線測量的電流有所下降。“電導率的降低是由于沒有水分，傳感器和分析物[乙醇和丙酮]之間的氫鍵不太可能形成，”研究人員說。

　　為了使傳感器真正便攜，研究人員正在使用流行的Arduino原型平臺與藍牙模塊相結合，以無線方式收集數據。

　　“我們最初使用Arduino Uno測試了傳感器性能，我們觀察到了良好的響應。我們打算與其他部門合作，通過機器學習來識別模式，并開發適合監控健康的移動友好型應用程序，“研究人員說，該團隊計劃通過創業計劃推進工作。