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欧洲团队开发出轻量级气体传感器 可在灾区第一时间嗅出幸存者

作者:时间:2018-05-04来源:微迷网收藏

  目前,在地震或爆炸等灾难发生后,搜救队寻找幸存者的方式有很多。据麦姆斯咨询报道,近日,来自奥地利、瑞士和塞浦路斯的研究团队为搜救又增添一项强大的新技术,该项技术仅利用经济型,就可在废墟中帮助搜救队发现被困人员。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201805/379432.htm

  这种重量轻、便于携带,既可以让首批搜救者(如搜救犬)携带,也容易安装在无人机上。因此,它可在灾难发生后最宝贵的时段内发现幸存者,这对于幸存者的生死具有决定性的意义。

  瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的工艺工程教授Sotiris Pratsinis向我们描述:“在地震发生后,许多受害者被困在倒塌的建筑物下,急需快速救助。因为在最初的几个小时里,存活率会随着时间的推移急剧下降。目前,搜救犬是城市搜索和救援不可或缺的重要帮手,因为它们具备从废墟中嗅出被困人类的独特能力。然而,搜救犬的适用范围和体力都是有限的,同时它们对压力非常敏感。因此,我们开发了一款手掌大小、价格低廉的阵列,该可通过嗅出人类的化学特征来探测幸存者。”

  该团队推出的这款小型设备由五种组成。其中两种是探测湿度和二氧化碳的,可直接购于市场。另外三种是需要定制的,能够探测出如丙酮、氨和异戊二烯等呼吸和皮肤释放出的化学物质,哪怕只是微量的、痕量级别(trace-level)的浓度。目前搜救任务所用设备笨重且昂贵,如果化学物质浓度不够高,就会错失信号,相比之下,新开发的小型设备更实用。

  Pratsinis继续补充道:“到目前为止,我们已在受困人类的模拟测试中对进行了测试。测试中,志愿者被关在一个气密性很好的房间里,以积聚他们呼吸和皮肤释放的化学物质。这些通过感应微量的化学物质(含量仅为十亿分之三)迅速探测到人类的存在,该性能达到了便携式探测器前所未有的水平。下一步计划在与‘灾难发生后’类似的环境条件下,对阵列进行现场测试。”

欧洲团队开发出轻量级气体传感器 可在灾区第一时间嗅出幸存者

  实验装置如图所示:(a)被困志愿者的皮肤和呼吸释放的化学物质积聚在一定体积的房间中。(b)阵列由分别探测氨、丙酮和异戊二烯的三颗化学(掺MoO3的硅、掺WO3的硅和掺ZnO的钛),以及探测湿度和二氧化碳的两颗商用共同组成。同时使用SRI-TOF-MS测量方法进行交叉验证。(c)的外观照片。(d)传感元件由多孔半导体薄膜形成,这些薄膜直接由火焰沉积法形成聚集/聚合金属氧化物。(e)以掺钛ZnO为例的扫描电子显微镜顶部视图。

  目前该项目成果已发表在American Chemical Society journal Analytical Chemistry上,题为《用阵列嗅探人类》。



关键词: 传感器

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