骆驼的鼻子激发了一种新的湿度传感器
发布日期：2022-01-21 09:58:42
导读 骆驼以很少的水生存着称。他们还擅长在广阔的沙漠中寻找可以喝的东西，用鼻子是精致的湿度探测器。在ACS Nano的一项新研究中，研究人员描
骆驼以很少的水生存着称。他们还擅长在广阔的沙漠中寻找可以喝的东西，用鼻子是精致的湿度探测器。在ACS Nano的一项新研究中，研究人员描述了一种受骆驼鼻子结构和特性启发的湿度传感器。在实验中，他们发现该设备可以可靠地检测环境中的湿度变化，包括工业废气和人体皮肤周围的空气。
人类有时需要确定空气中是否存在水分，但人类在用鼻子感知水分方面不如骆驼熟练。相反，人们必须使用设备来定位干旱环境中的水，或者识别泄漏或分析工业设施中的废气。然而，目前可用的传感器都具有明显的缺点。例如，某些设备可能很耐用，但对水的存在敏感性较低。同时，阳光会干扰一些高度敏感的探测器，例如，使其难以在户外使用。为了设计一种耐用的智能传感器，甚至可以检测到空气中微量的水分子，黄伟国、宋建和他们的同事研究了骆驼的鼻子。
骆驼鼻子内狭窄的、卷轴状的通道形成了一个很大的表面积，上面布满了吸水的粘液。为了模仿鼻子内的高表面积结构，该团队创建了一个多孔聚合物网络。在其上，他们放置了称为两性离子的吸湿分子，以模拟粘液的特性，从而随着湿度的变化而改变电容。在实验中，该设备经久耐用，可以监测高温工业废气中的湿度波动，找到水源的位置并感应人体散发的水分. 传感器不仅可以在人们运动时对皮肤出汗的变化做出反应，它还可以检测到人手指的存在，甚至可以沿 V 形或 L 形轨迹移动。研究人员表示，这种敏感性表明该设备可能成为非接触式界面的基础，人们可以通过该界面与计算机进行通信。更重要的是，传感器对水分的电响应可以调整或调整，就像人类神经元发出的信号一样——可能允许它通过人工智能学习，他们说。
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