可穿戴设备的创新传感器有望对有害气体进行实时预警

图文摘要。图片来源：《美国化学学会应用纳米材料》（2025 年）。DOI: 10.1021/acsanm.4c05066

来自科克大学（UCC）化学学院的 AMBER 和 CRANN 研究团队，以及都柏林圣三一学院（TCD）物理学院的跨学科研究小组，共同开发出一种用于可穿戴空气质量监测器的传感器技术，该技术能提醒个人其是否接触到有害气体。

他们的研究成果发表在《美国化学学会应用纳米材料》杂志上。

空气质量不佳会对健康、生态系统以及整体生活质量产生重大影响。因此，为了人类的福祉、环境以及经济繁荣，保持良好的空气质量至关重要。二氧化氮（NO₂）是一种严重威胁健康的有害气体，它通过燃料燃烧、工业排放、燃气烹饪及其他来源释放到大气中。

二氧化氮对人类健康构成严重威胁，短期接触会导致呼吸困难等症状，长期暴露则会引发呼吸系统疾病。为解决这些健康问题，诸如美国环境保护署（EPA）和欧盟委员会等监管机构已制定了二氧化氮的接触限值。

尽管在过去二十年里，气体传感器技术取得了显著进展，但在实时监测、室温运行、灵敏度和选择性方面仍存在挑战。

大多数二氧化氮传感器并不适合集成到可穿戴技术中。目前测量二氧化氮的方法通常需要昂贵的仪器，这凸显了开发低成本传感器技术以更广泛监测这种关键污染物的必要性。

科克大学化学学院的 AMBER 研究员兼副主任贾斯汀・霍姆斯教授表示：“在 AMBER，我们正积极在柔性聚对苯二甲酸乙二酯（PET）基底上开发二维材料网络。通过多学科协作，我们旨在利用其柔韧性、经济性和透明性，提升可穿戴技术，实现实时空气质量监测，并在智能手表、服装等设备中实现先进传感功能。”

仅在 2023 年，美国西海岸以及欧洲的克罗地亚、葡萄牙、希腊、西班牙、意大利和阿尔及利亚就发生了多起大规模野火，这些野火不仅毁坏了植被，还烧毁了房屋、商业和工业设施以及车辆，而在火灾初期，有害气体排放情况很难确定。

这进一步凸显了对低成本可扩展技术（如个人空气监测器）日益增长的需求，因为大气是没有国界限制的。

更多信息：库苏马・乌尔斯等人，《剥离的二硫化钼纳米片网络作为检测二氧化氮的传感材料》，《美国化学学会应用纳米材料》（2025 年）。DOI: 10.1021/acsanm.4c05066

由 AMBER 提供

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