甲醛是一种已知的人类致癌物,也是一种常见的室内空气污染物。然而,其对干扰气体的实时和选择性识别仍然具有挑战性,特别是对于遭受噪声和基线漂移的低功耗传感器而言。
近日,剑桥大学Tawfique Hasan报告了一种完全 3D 打印的基于量子点/石墨烯的气凝胶传感器,可在室温下对甲醛进行高灵敏度和实时识别。
文章要点
1)通过优化印刷结构的形态和掺杂,仅消耗约 130 微瓦的功率,就实现了百万分之一甲醛的 15.23% 的创纪录高稳定响应和十亿分之 8.02 的超低检测限。
2)在测量的动态响应快照的基础上,还开发了智能计算算法,以实现稳健而准确的实时检测,尽管模拟了大量噪声和基线漂移,这是迄今为止室温传感器无法实现的。
3)研究框架结合了材料工程、结构设计和计算算法来捕获动态响应,提供了前所未有的室温下甲醛和其他挥发性有机化合物的实时识别能力。
参考文献
Zhuo Chen, et al, Real-time, noise and drift resilient formaldehyde sensing at room temperature with aerogel filaments, Sci. Adv. 10, eadk6856 (2024)
DOI: 10.1126/sciadv.adk6856