智能手机的“鼻子”--《PNAS》公布新一代气体传感器【含视频】

想知道那个怪味儿是什么？拿出手机，它可以告诉你，不过前提是你拥有下面将要介绍的新一代气体传感器。

美国麻省理工学院（MIT）Swager教授的研究小组，开发出一种支持普通智能手机的气体传感器。这种化学传感器基于智能手机上常用的近场通讯技术（near-field communication，NFC），成本低廉；使用碳纳米管，能耗极低而不需电池，通过射频脉冲（radio-frequency pulse）由手机供电并保持无线通讯。另外，该传感器的灵敏度也让人满意，可以达到千分之一甚至百万分之一。

为制造该气体传感器，研究人员在一个NFC标签电路板的铝导体上打一个孔，使该NFC标签不可读；然后，研究人员用对特定气体分子有响应的碳纳米管材料来补全电路。如果环境中有这些气体分子，纳米管会改变电路的电阻和标签的共振频率，从而影响标签与智能手机的通讯。也就是说，气体传感器的“开”或“关”，就能在智能手机上反应出特定气体的存在与否。举个例子，一种传感器在35ppm的氨气存在时，会关闭与智能手机的通讯，而另一种传感器在225ppm的过氧化氢气体存在时，会打开与智能手机的通讯。

这一气体传感器可用于探测爆炸物和污染物，甚至变质食品释放的气体。

视频中，MIT的学生Joseph Azzarelli演示了气体传感器检测盒子内的爆炸物（模拟），并通过手机展示结果。

Credit: Joseph Azzarelli

Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2014, DOI: 10.1073/pnas.1415403111

1. http://www.pnas.org/content/early/2014/12/04/1415403111

2. http://cen.acs.org/articles/92/i50/Smartphones-Detect-Gases-Cheap.html