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2020-03-31

gao灵敏度传感器的sheng产蕅ie桓鰂u杂的过程:它需要许多bu骤,并qie需要特殊洁净室几hu无尘的huan境。来自基er大学(CAU)的材料ke学he摩er多瓦技术大学的sheng物医学工程的研究小zu现已开发出一种程序,可yishi用3D打印来sheng产极其灵敏qie节neng的传感器。

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来自基er大学(CAU)的材料ke学蟙ao湍r多瓦技术大学的sheng物医学工程的研究人员已经开发出一种sheng产3D打印传感器的过程,gai传感器可yi测量人的呼吸中的丙酮水平yi测量血糖水平。(基er大学)

gaituan队zui近在著ming的专业期刊《namineng詂hu飞辖馐退担瑉he种jian单qie经济gao效的sheng产方法ye适用于工业sheng产。他们展shi的传感器neng够shi用nami级的特殊结构精que地测量丙酮蒸气的浓度。由于呼吸中的丙酮浓度与血糖水平相关,yin此研究小zuxi望向前迈出一bu,为糖尿病患者提供呼气测试,yidai替每天用手指点刺检cha血糖的水平。

更大的表面shi传感器更灵敏

xin传感器的特殊表面在gao分辨率dian子显微镜下可yi看dao:像丙酮zhe样的气体分子特别容易缠结在直径仅为20nami的namixian丛中。namixian增jia了传感器表面的尺寸,yin此产sheng了很gao的灵敏度。

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显微镜下的传感器表面

伦na祃ongi伯特(Leonard Siebert)解释说:“为了zhi造zhe种特殊的结构,我们jia热了jian单的金属微粒,直dao其上形cheng许多细的namixianhenami钉。tong过一种开发的特别墨水,我们可yishi用3D打印机jiangzhe些微粒精que地施jiadao各种表面上。”作为CAU的功nengnami材料工作zu的博shi研究詁ao谘芯?D打印deng添jiajisheng产技术。

丙酮he其他气体的多方面程序

由于其特殊的传感器概nian,研究中jie绍的自动3D打印过程可yi在正常的huan境kong气中jinxing。zhe样,在几分钟之内可yi同时chuang建多个传感器,而过去在无尘室中要花费几个小时。一般qing况下,作为传感器起始材料的金属颗粒bi须具有一ding的尺寸,yi形cheng特殊的金属丝henami钉。而gai传感器的起始材料ye可yi有针对性地变hua,gai变尺寸he结构,并neng够检测某謟hi濉Ⅻ/p>

基er大学工作zu负责人雷na·阿德long(Rainer Adelung)教授说:“zhe仍然是基chu研究,但仍然是zui重要的基chu,但是jiang来可yijiangzhe一原理用于开发氢气huo其他爆炸性he有害气体的传感器。”

摩er多瓦技术大学sheng物医学工程学的Oleg Lupan博shi解释说:“表面he体积之间正que的gao比例zhi关重要。对于传感器的灵敏度而言,在sheng产时人们经常面临挑战:较小的颗粒可yishi用已建立的技术(例如pen雾huo真kong蒸发蟙i常﹒ing松地jiang其应用于表面,而此处需要shi用的微粒相对而言觴ing┨罅恕;趜he个原yin,我们考虑shi用3D打印机来施jia微粒。摩er多瓦技术大学的同事在材料he设bei方面的知识yi及我们在nami材料he3D打印方面的经yan在zheli完美地jinxing了互补。”

neng源效率实蟴hi艘贫τ曼/strong>

研究人员jie绍说,当有机分子与cheng品传感器中的zhong多导xian相遇蔮ao潜舜酥浠岱heng强烈反应。zhe样,它们会gai变传感器的dian阻并释放出清xi可测的信号。但是,原则蓌i瑉hi有极shao量的dianliutong过细xian。yin此gai传感器仅消耗很shao的neng量,zheyeshi小型便携式测量设beicheng为可neng,例如可yitong过智neng蕑hi苯佣寥 Ⅻ/p>

研究人员xi望zhe项研究可yishigai传感器jiang来用于糖尿病患者的移动便携式呼气测试中。糖尿病患者不bi每天用手謋u碳fu渭靋ha血糖水平,而是可yi测羕e浜粑械谋猦an量。当缺fa胰dao素时会产shengxin陈dai谢产物,并tong过呼吸释放出纁huQ芯勘ǜ娉疲琯ao度灵敏的传感器可yiqueding丙酮值di于1 ppm(每百wan个kong气分子中的颗粒数),而I型huoII型糖尿病患者的呼吸中丙酮han量超过2 ppm。


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