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科学家开发出易于制造的纸质二氧化碳传感器

发布日期:2020-06-07 12:33

  研究人员展示了一种多功能且易于制造的纸质二氧化碳传感器,该传感器由注入到标准滤纸中的特殊设计的荧光色移生色团组成。

  6月3日消息,根据阿尔伯塔大学物理学家的一项新研究显示,一种用于检测二氧化碳的新型传感器可以在一张简单的纸上制造出来。

  研究人员开发的纸基传感器在暴露于二氧化碳时变成橙色。科学家说,这种廉价、易于生产的传感器可以用于需要连续监测二氧化碳的智能建筑或其他设施。图片来源:Al Meldrum

  研究人员展示了一种多功能且易于制造的纸质二氧化碳传感器,该传感器由注入到标准滤纸中的特殊设计的荧光色移生色团组成。由于碳酸的形成,所得到的荧光纸的发射颜色在暴露于二氧化碳时发生变化,这是感测机理的基础。通过使用比例法,可以消除光漂白的不良影响,从而实现稳定且可重复的传感器性能。这些多用途传感器的响应时间约为1分钟,并且对于纸质二氧化碳气体传感器具有较低的检测极限,这表明在二氧化碳的智能建筑或其他设施中可能存在低成本应用需要对水平进行持续监控。而且由于它的纸基,这种传感器制造成本低廉,为大规模生产提供了一个简单的模板。

  研究生王辉领导的这项研究的合著者、物理学家阿尔·梅尔德鲁姆(Al-Meldrum)说:“你基本上可以把它看作是二氧化碳的试金石。这项工作表明,你可以用一张简单的纸制作一个灵敏的二氧化碳探测器。人们可以很容易地想象,大量生产的二氧化碳或其他气体传感器使用的是相同的基本方法。”

  梅德拉姆解释说:“在智能建筑中,二氧化碳传感器可以通过检测我们呼吸时呼出的二氧化碳,告诉你居住情况以及人们倾向于在哪里聚集和消磨时间,这有助于帮助建筑使用和设计。如果二氧化碳传感器对许多应用足够敏感,那么目前可能会非常昂贵,因此廉价和批量生产的替代品可能对这些应用有益。”

  虽然研究证明了该技术的传感能力和性能,但梅德拉姆指出,大规模生产这种传感器需要进一步的设计、优化和包装。

  这项研究由阿尔伯塔/慕尼黑技术大学国际混合功能材料研究生院和美国未来能源系统大学资助,这项研究“一种超灵敏的基于荧光纸的二氧化碳传感器”,发表在ACS应用材料和界面上。

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