麻省理工学院的研究人员开发了一种新型无线传感器，可以将危险化学物质或食物变质的信息传输到智能手机上。

 

麻省理工学院的化学家发明了一种无线探测有害气体和环境污染物的新方法，使用的是一个可以被智能手机读取的简单传感器。天富代理是Q574900吗？

 

这些廉价的传感器可以广泛应用，从而更容易监控公共场所或检测仓库中的食品变质情况。使用这个系统，研究人员已经证明，他们可以检测气体氨，过氧化氢，环己酮，以及其他气体。

 

“这些传感器的美妙之处在于它们非常便宜。你把它们挂起来，放在那里，然后你过来读。没有任何连线。麻省理工学院约翰·d·麦克阿瑟化学教授蒂莫西·斯瓦格说。“对于你想用这样的技术做什么，你会变得非常有想象力。”

 

斯威格是12月8日那周发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇描述这种新型传感器的论文的高级作者。化学研究生约瑟夫·阿扎雷利(Joseph Azzarelli)是该论文的第一作者;其他作者是博士后凯瑟琳·米瑞卡和前麻省理工学院博士后延斯·拉夫斯贝克。天富代理是Q574900吗？

 

 

多功能气体检测

 

几年来，斯威格的实验室一直在开发基于化学电阻的气体检测传感器，化学电阻是由简单的电路改造而成的，当接触到特定的化学物质时，电阻就会发生变化。测量电阻的变化可以揭示目标气体是否存在。

 

与市面上出售的化学电阻不同，斯威格实验室开发的传感器几乎不需要能源，而且可以在环境温度下工作。“这将使我们能够在许多不同的环境或许多不同的设备上放置传感器，”斯瓦格说。

 

新传感器由改良的近场通信(NFC)标签制成。这些标签能从读取它们的设备中获得所需的少量能量，起着无线寻址条形码的作用，主要用于追踪汽车或药品等产品在供应链中的移动，比如在制造厂或仓库。

 

任何具有近场通信能力的智能手机都可以读取NFC标签，许多新款智能手机都有这种能力。这些手机可以发出射频频率(13.56兆赫)的磁场短脉冲，在标签上的电路中产生电流，将信息传递给手机。

 

为了使这些标签为自己所用，麻省理工学院的研究小组首先通过在电子电路上打一个洞来破坏电路。然后，他们用专门用于检测特定气体的碳纳米管制成的连接器重新连接电路。在这种情况下，研究人员通过将碳纳米管“绘制”到标签上的方式添加碳纳米管。他们在2012年首次发明了机械铅笔，用压缩的碳纳米管粉末取代了通常的铅笔芯。该团队将这种改进后的标签称为卡片:化学驱动的谐振装置。

 

当碳纳米管与目标气体结合时，它们的导电能力会发生改变，从而改变可以将电能传输到该设备的无线电频率。当智能手机ping卡时，只有在智能手机发射的无线电频率上，卡才能接收到足够的能量，从而让手机判断电路是否被改变，气体是否存在。

 

目前版本的卡片只能检测一种气体，但手机可以读取多张卡片来输入多种不同的气体，浓度可低至百万分之一。在目前的技术版本中，手机必须在距离卡5厘米以内才能读取，但阿扎雷利目前正在利用蓝牙技术扩大读取范围。

 

广泛部署

 

研究人员已经为这种传感技术申请了专利，目前正在研究其可能的应用。由于这些设备非常便宜，而且可以通过智能手机读取信息，它们几乎可以部署在任何地方:在室内探测爆炸物和其他有害气体，或在室外监测环境污染物。

 

一旦一部手机收集数据，这些信息就可以上传到无线网络，并与来自其他手机的传感器数据相结合，从而覆盖非常大的区域，Swager说。

 

研究人员还在寻求将卡片整合到“智能包装”的可能性，这样人们就可以检测出可能的食品腐败或产品污染。斯威格的实验室之前已经开发出可以检测乙烯的传感器，乙烯是一种标志水果成熟的气体。