科學(xué)島團隊研制出可快速識別氣體分子的微型電子鼻
近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院安光所孟鋼研究員團隊在前期工作的基礎上，研發(fā)了基于自加熱調制的微型電子鼻，相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS Sensors上。
半導體氣體傳感器陣列熱調制與深度學(xué)習算法的發(fā)展賦予了“非特異型”電子鼻無(wú)窮的識別潛能，現有外部加熱傳導型氣體傳感器通常需要幾秒才能達到設定溫度，最快需要幾十甚至上百秒才能獲取足夠的分子特征進(jìn)行準確的分子識別。較慢的識別速率限制了電子鼻在化學(xué)戰劑、硫化氫等致命毒氣及爆炸性氣體快速監測預警中的應用。
針對上述問(wèn)題，安光所研究團隊同泰國Mati研究員、蘇州大學(xué)李亮教授團隊展開(kāi)合作，使用真空掠角濺射制備了基于氧化鎢納米棒膜的電子鼻，利用納米棒膜的超快（~20微秒）熱弛豫特性，率先開(kāi)展了自加熱調制的研究。自加熱型電子鼻能夠在0.5至1秒內提取充足的分子特征，實(shí)現12種氣體分子的準確識別。此外，團隊還構建了一個(gè)基于自加熱調制的微型智能電子鼻系統，包括傳感器、信號處理與模式識別算法及手機app控制、顯示界面，并在室內進(jìn)行了初步的分子識別應用展示。
上述研究工作由中國科學(xué)院國際合作局、國家自然科學(xué)基金及合肥物質(zhì)院安光所資助。
文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.3c01839
基于自加熱調制的微型電子鼻識別系統
