紙基傳感器用于需要連續(xù)監(jiān)測(cè)二氧化碳的智能建筑或其他設(shè)施

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(lái)。

研究人員開(kāi)發(fā)的紙基傳感器在暴露于二氧化碳時(shí)變成橙色。科學(xué)家說(shuō)，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(guò)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(shuō)：“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?！?/p>

梅德拉姆解釋說(shuō)：“在智能建筑中，二氧化碳傳感器可以通過(guò)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)國(guó)際混合功能材料研究生院和美國(guó)未來(lái)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。
責(zé)任編輯:pj