據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，F(xiàn)ujitsu Laboratories今天宣布它們成功開(kāi)發(fā)出一款便攜式呼吸傳感器，能夠準(zhǔn)確快速地測(cè)量特定氣體成分的濃度，比如人類呼出氣體中的低含量組分——氨氣，人類呼吸中的氨氣含量被認(rèn)為和某些生活疾病相關(guān)聯(lián)。在此之前，一些氣體分子只能通過(guò)大型分析儀器才能檢測(cè)鑒定，隨著這款傳感器的誕生，將使氣體檢測(cè)變得簡(jiǎn)便。

圖1 人類呼吸排出氣體組分示意圖

鑒于人類呼吸排出的氨氣與肝臟代謝、幽門(mén)螺旋桿菌感染（胃癌風(fēng)險(xiǎn)因素）存在關(guān)聯(lián)，F(xiàn)ujitsu Laboratories應(yīng)用溴化亞銅的氨氣吸附特性開(kāi)發(fā)了一款能夠檢測(cè)微量氨氣的傳感器，用于檢測(cè)人類呼出氣體中氨氣的含量，這款傳感器對(duì)氨氣的靈敏度高于其它氣體約2500倍。

關(guān)于該技術(shù)

圖2 新型傳感器照片及溴化亞銅薄膜橫截面電子掃描顯微照片

溴化亞銅中含有一價(jià)銅離子，是一種P型半導(dǎo)體，可以對(duì)氨氣分子進(jìn)行可逆吸附。利用這一性質(zhì)，F(xiàn)ujitsu Laboratories開(kāi)發(fā)了一款呼吸氣體傳感器，并對(duì)傳感器中的薄膜厚度和溴化亞銅沉積層進(jìn)行了優(yōu)化。氨氣分子的供電效應(yīng)降低了傳感器薄膜中的載流子，從而導(dǎo)致電極間的電阻上升。利用這一現(xiàn)象可以判斷氨氣和溴化亞銅間反應(yīng)的發(fā)生。因此，該傳感器對(duì)氨氣的靈敏度達(dá)到了對(duì)丙酮靈敏度的2500倍，丙酮也是人類呼出氣體中的常見(jiàn)組分。該傳感器對(duì)氨氣的識(shí)別和濃度測(cè)量靈敏度達(dá)到了10ppb（十億分之一）。

圖3 新開(kāi)發(fā)的呼吸傳感器的工作原理及優(yōu)勢(shì)

未來(lái)計(jì)劃

Fujitsu Laboratories計(jì)劃將對(duì)該技術(shù)繼續(xù)深入研究，增加可監(jiān)測(cè)的氣體種類，并將傳感器嵌入智能設(shè)備和可穿戴設(shè)備，使呼吸氣體檢測(cè)和使用溫度計(jì)一樣簡(jiǎn)單。