酒精檢測儀是最常見的電子鼻,司機(jī)向酒精檢測儀里面吹氣,檢測儀里面的化學(xué)傳感器可以測量吹出氣體的酒精度。這種化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換為電信號以后,警察就可以根據(jù)顯示結(jié)果判斷司機(jī)是否酒駕。因為酒精的化學(xué)反應(yīng)比較特殊,而且在被測氣體中濃度較高,所以酒精度相對容易探測。但其他氣體多是不同氣體分子的混合物,這些氣體分子的濃度非常低,要探測這種混合氣體的不同成分是很大的挑戰(zhàn)。
來自魯汶大學(xué)(KU Leuven)的研究者利用金屬有機(jī)框架(metal-organic frameworks,簡稱 MOF)開發(fā)一款非常靈敏的電子鼻。“MOF 有點像微縮海綿,”博士后研究員 Ivo Stassen 這樣解釋,“這種材料的微細(xì)孔能夠吸收大量的氣體?!?/p>
“我們開發(fā)的一款 MOF 能夠吸收農(nóng)藥或者神經(jīng)毒氣中的磷酸酯,這意味著可以用 MOF 來檢測是否有化學(xué)武器或者食物中農(nóng)藥的殘留,這是目前為止檢測這些危險化學(xué)品的最靈敏的傳感器。我們和 IMEC 合作完成了傳感器的測量,該傳感器能檢測到極低的有害物質(zhì)濃度:十億分之一到萬億分之一?!?/p>
Rob Ameloot 教授補(bǔ)充說,該傳感器可以非常容易地集成到現(xiàn)在的電子設(shè)備中,“例如,你可以把 MOF 做成薄膜貼裝在電路表面,因此 MOF 可以很方便地安裝在智能手機(jī)里面,用來檢測農(nóng)藥和神經(jīng)毒氣?!?/p>
“下一步將把該傳感器的應(yīng)用范圍拓寬,”Rob Ameloot 接著說,“MOF 能夠測量非常低濃度的氣體,因此可能會被用作診病的工具,例如通過檢測病人的呼吸,以在早期發(fā)現(xiàn)肺癌或者代謝綜合征(MS)等。也可用它來檢測食物是否壞掉,或者來區(qū)分葡萄酒的真假。一句話,這項技術(shù)為我們提供了更多的觀察角度?!?/p>