国外研发纳米纤维传感器 可监测呼出气体中的化学活动

近日，据外媒报道，印度理工学院(IIT)马德拉斯的科学家开发出一种纳米纤维传感器，可以检测人类呼出气中相对湿度水平的微小变化。该传感器由IIT Madras化学系T. Pradeep教授领导的团队制造，可以集成到可穿戴电子设备中，可以帮助评估人体新陈代谢和卡路里燃烧率。

在IITMadras开发的纳米纤维传感器可以很容易地集成到可穿戴设备的基座上

该传感器还可以分别检测乙醇和丙酮的痕量，这两种主要成分分别存在于酗酒者和糖尿病患者的口腔中。

传感器在大约一秒钟内响应，并且可以检测0-95%的相对湿度范围，发现传感器非常稳定。

“即使将传感器暴露在环境条件下一周，我们仍然发现响应时间大约为1秒，并且能够非常有效地匹配呼吸速率，”研究团队成员在一份声明中表示。

在运动之前和之后测量呼吸速率1-2小时，运动后心率很快就会升高，这反映在更高的呼吸率上。“我们打算在几天内收集呼吸率以确定心脏与呼吸速率和新陈代谢之间的关系，”该论文的另一位作者说。

纳米纤维垫通过静电纺丝聚(偏二氟乙烯)和还原氧化石墨烯来制造，用聚苯胺涂覆垫子将垫子变成传感器。

呼吸中的水分降低了传感材料的阻力，从而允许更多的电流流动。因此，当向传感器施加固定电压(1-2伏)时，当传感器与呼吸中的水分接触时，检测到更多的电流。

当呼吸中有乙醇和丙酮的痕迹时，传感器的电阻增加，导电性降低，因此，从基线测量的电流有所下降。“电导率的降低是由于没有水分，传感器和分析物[乙醇和丙酮]之间的氢键不太可能形成，”研究人员说。

为了使传感器真正便携，研究人员正在使用流行的Arduino原型平台与蓝牙模块相结合，以无线方式收集数据。

“我们最初使用Arduino Uno测试了传感器性能，我们观察到了良好的响应。我们打算与其他部门合作，通过机器学习来识别模式，并开发适合监控健康的移动友好型应用程序，“研究人员说，该团队计划通过创业计划推进工作。