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新開發(fā)出輕量級氣體傳感器 可在災(zāi)區(qū)第一時間嗅出幸存者
專欄:行業(yè)資訊
發(fā)布日期:2018-05-07
閱讀量:5278
作者:佚名
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目前,在地震或爆炸等災(zāi)難發(fā)生后,搜救隊(duì)尋找幸存者的方式有很多。據(jù)麥姆斯咨詢報道,近日,來自奧地利、瑞士和塞浦路斯的研究團(tuán)隊(duì)為搜救又增添一項(xiàng)強(qiáng)大的新技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)僅利用經(jīng)濟(jì)型傳感器,就可在廢墟中幫助搜救隊(duì)發(fā)現(xiàn)被困人員。這種傳感器重量輕、便于攜帶,既可以讓首批搜救者(如搜救犬)攜帶,也容易安裝在無人機(jī)上。因此,它可在災(zāi)難發(fā)生后最寶貴的時段內(nèi)發(fā)現(xiàn)幸存者,這對于幸存者的生死具有決定性的意義。瑞士蘇黎世聯(lián)邦...

目前,在地震或爆炸等災(zāi)難發(fā)生后,搜救隊(duì)尋找幸存者的方式有很多。據(jù)麥姆斯咨詢報道,近日,來自奧地利、瑞士和塞浦路斯的研究團(tuán)隊(duì)為搜救又增添一項(xiàng)強(qiáng)大的新技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)僅利用經(jīng)濟(jì)型傳感器,就可在廢墟中幫助搜救隊(duì)發(fā)現(xiàn)被困人員。

這種傳感器重量輕、便于攜帶,既可以讓首批搜救者(如搜救犬)攜帶,也容易安裝在無人機(jī)上。因此,它可在災(zāi)難發(fā)生后最寶貴的時段內(nèi)發(fā)現(xiàn)幸存者,這對于幸存者的生死具有決定性的意義。

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)的工藝工程教授Sotiris Pratsinis向我們描述:“在地震發(fā)生后,許多受害者被困在倒塌的建筑物下,急需快速救助。因?yàn)樵谧畛醯膸讉€小時里,存活率會隨著時間的推移急劇下降。目前,搜救犬是城市搜索和救援不可或缺的重要幫手,因?yàn)樗鼈兙邆鋸膹U墟中嗅出被困人類的獨(dú)特能力。然而,搜救犬的適用范圍和體力都是有限的,同時它們對壓力非常敏感。因此,我們開發(fā)了一款手掌大小、價格低廉的傳感器陣列,該傳感器可通過嗅出人類的化學(xué)特征來探測幸存者?!?/span>

該團(tuán)隊(duì)推出的這款小型設(shè)備由五種傳感器組成。其中兩種是探測濕度和二氧化碳的傳感器,可直接購于市場。另外三種傳感器是需要定制的,能夠探測出如丙酮、氨和異戊二烯等呼吸和皮膚釋放出的化學(xué)物質(zhì),哪怕只是微量的、痕量級別(trace-level)的濃度。目前搜救任務(wù)所用設(shè)備笨重且昂貴,如果化學(xué)物質(zhì)濃度不夠高,就會錯失信號,相比之下,新開發(fā)的小型設(shè)備傳感器更實(shí)用。

Pratsinis繼續(xù)補(bǔ)充道:“到目前為止,我們已在受困人類的模擬測試中對傳感器進(jìn)行了測試。測試中,志愿者被關(guān)在一個氣密性很好的房間里,以積聚他們呼吸和皮膚釋放的化學(xué)物質(zhì)。這些傳感器通過感應(yīng)微量的化學(xué)物質(zhì)(含量僅為十億分之三)迅速探測到人類的存在,該傳感器性能達(dá)到了便攜式探測器前所未有的水平。下一步計劃在與‘災(zāi)難發(fā)生后’類似的環(huán)境條件下,對傳感器陣列進(jìn)行現(xiàn)場測試?!?/span>

歐洲團(tuán)隊(duì)開發(fā)出輕量級氣體傳感器 可在災(zāi)區(qū)第一時間嗅出幸存者

實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:(a)被困志愿者的皮膚和呼吸釋放的化學(xué)物質(zhì)積聚在一定體積的房間中。(b)傳感器陣列由分別探測氨、丙酮和異戊二烯的三顆化學(xué)傳感器(摻MoO3的硅、摻WO3的硅和摻ZnO的鈦),以及探測濕度和二氧化碳的兩顆商用傳感器共同組成。同時使用SRI-TOF-MS測量方法進(jìn)行交叉驗(yàn)證。(c)傳感器的外觀照片。(d)傳感元件由多孔半導(dǎo)體薄膜形成,這些薄膜直接由火焰沉積法形成聚集/聚合金屬氧化物。(e)以摻鈦ZnO為例的掃描電子顯微鏡頂部視圖。

目前該項(xiàng)目成果已發(fā)表在American Chemical Society journal Analytical Chemistry上,題為《用傳感器陣列嗅探人類》。

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