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科學(xué)家開發(fā)出易于制造的紙質(zhì)二氧化碳傳感器

2020-06-04 08:56:52傳感器專家網(wǎng)閱讀量:43975 我要評(píng)論


  【包裝印刷產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 產(chǎn)品新聞】2020年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(cè)二氧化碳的新型傳感器可以在一張簡(jiǎn)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(cè)二氧化碳的智能建筑或其他設(shè)施。
  
  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(cè)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(duì)于紙質(zhì)二氧化碳?xì)怏w傳感器具有較低的檢測(cè)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(duì)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(jiǎn)單的模板。
 
  研究生王輝*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(jiǎn)單的紙制作一個(gè)靈敏的二氧化碳探測(cè)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。”
 
  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(cè)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(duì)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(duì)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)混合功能材料研究生院和美國(guó)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。
 
  原文標(biāo)題:科學(xué)家開發(fā)出易于制造的紙質(zhì)二氧化碳傳感器
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