歐洲團隊開(kāi)發(fā)出輕量級氣體傳感器 可在災區第一時(shí)間嗅出幸存者

　　目前，在地震或爆炸等災難發(fā)生后，搜救隊尋找幸存者的方式有很多。據麥姆斯咨詢(xún)報道，近日，來(lái)自?shī)W地利、瑞士和塞浦路斯的研究團隊為搜救又增添一項強大的新技術(shù)，該項技術(shù)僅利用經(jīng)濟型傳感器，就可在廢墟中幫助搜救隊發(fā)現被困人員。

　　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(wú)人機上。因此，它可在災難發(fā)生后最寶貴的時(shí)段內發(fā)現幸存者，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。因為在最初的幾個(gè)小時(shí)里，存活率會(huì )隨著(zhù)時(shí)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，因為它們具備從廢墟中嗅出被困人類(lèi)的獨特能力。然而，搜救犬的適用范圍和體力都是有限的，同時(shí)它們對壓力非常敏感。因此，我們開(kāi)發(fā)了一款手掌大小、價(jià)格低廉的傳感器陣列，該傳感器可通過(guò)嗅出人類(lèi)的化學(xué)特征來(lái)探測幸存者。”

　　該團隊推出的這款小型設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(chǎng)。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)所用設備笨重且昂貴，如果化學(xué)物質(zhì)濃度不夠高，就會(huì )錯失信號，相比之下，新開(kāi)發(fā)的小型設備傳感器更實(shí)用。

　　Pratsinis繼續補充道：“到目前為止，我們已在受困人類(lèi)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(gè)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(guò)感應微量的化學(xué)物質(zhì)(含量?jì)H為十億分之三)迅速探測到人類(lèi)的存在，該傳感器性能達到了便攜式探測器前所未有的水平。下一步計劃在與‘災難發(fā)生后’類(lèi)似的環(huán)境條件下，對傳感器陣列進(jìn)行現場(chǎng)測試。”

　　實(shí)驗裝置如圖所示：(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(shí)使用SRI-TOF-MS測量方法進(jìn)行交叉驗證。(c)傳感器的外觀(guān)照片。(d)傳感元件由多孔半導體薄膜形成，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。

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