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手机也能监测PM2.5:较小空气污染传感器问世

时间:2020-09-29 作者:专家委 点击:74

仪表网 仪表上游】日前,奥地利科学家制造出了目前世界上最小的粒子传感器,可用于监测空气中的有害物质。
 
  空气污染是人体健康的重大威胁之一。空气中除了正常的成分外,受人类活动的影响,其中还包含许多细颗粒物。
 
  细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物,化学成分主要包括有机碳(OC)、元素碳(EC)、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐(Na⁺)等。
 
  PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
 
  PM2.5可通过呼吸进入肺部,还会通过慢性暴露进入血液,引起呼吸系统疾病、心脏甚至癌症。根据世界卫生组织的统计,空气污染每年导致400万人过早死亡。
 
  通常,可以通过位于城市周边的监测站来测量PM2.5颗粒的浓度,这些监测站使用的设备也相当专业,成本也较高。科学家一直以来都在寻求一种更具效益且用途广泛的设备。
 
  奥地利格拉茨科技大学(Graz University of Technology)的科研究人员与半导体制造商艾姆斯公司(Ams AG)和奥地利硅实验室(Silicon Austria Labs)的科学家合作,近日研制出了这种理想设备,它成本低,结构紧凑,可以实时提醒用户空气中的危险污染物。
 
  研究人员在常规空气质量监测设备传感器的基础上,将其尺寸进一步缩小,最终,这一传感器的尺寸达到了12 x 9 x 3毫米,甚至比1分硬币还小。
 
  体积虽然小,但是并不影响其监测的精确度,参与研究的格拉茨大学电气测量和传感器系统研究所所长,保罗·迈耶霍夫(Paul Maierhofer)表示:“在物理和技术上可行的极限下,该传感器的检测是正确的,为了达到这种尺寸,我们采用了多种技术手段。”
 
  不过,研究人员并没有透露这个微小传感器的具体工作过程,也没有给出其监测数据与传统手段的对比。
 
  另一名研究人员亚历山大·伯格曼(Alexander Bergmann)表示:“由于目前可用的测量传感器的尺寸,复杂性和成本,迄今为止,对空气质量的近距离和全面的监控不尽如人意,我们的粒子传感器填补了空白。”
 
  凭借其娇小的尺寸,该传感器可以轻松集成到智能手机,智能手表或健身腕带中,以实时监测空气中的细小颗粒物,并在含量较高时通知用户。
 
  该团队认为,通过更清晰地了解当地污染源的形成,可以帮助用户养成健康的习惯,“例如,在锻炼或每天通勤时避免污染严重的路线,”
 
  此外,该团队表示,该传感器还可以在家庭或室外的检测设备中使用,最重要的是其成本要比当前使用的许多设备要低得多。

(来源:仪表网 )