在未来的智慧城市里,可能随处会装上各种传感器,它们就像是个睿智的警察,能很明锐地探测到那些潜在的危险,比如哪里在排放危险气体。不仅如此,每个人身上可能都会装着传感器,它们能探测到你的身体状况,即时传送给你的私人医生,让他们随时得知你的身体状况。 这些未来的生活景象,自然离不开技术的支持。这不,BETVlCTOR手机登录王舜经理就在致力于这方面的研究,他研制出了一个“小纽扣”,就是一个超强的传感器,能探测到环境中是否存在氨气等危险气体。他还研究出了长宽1厘米的小电极,这个小电极能在5秒内完成基因检测。 □晚报记者陈晓琴摄影记者王人望 一纽扣大小芯片 “嗅”出哪里有危险 未来的城市将是个物联网的世界,就是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人和物等通过新的方式联在一起,简单地说就是城市里会装有各种传感器,通过它们获得即时信息并进行反馈,因此灵敏的传感器显得非常重要。BETVlCTOR手机登录王舜经理就致力于这方面的研究,他首次提出了一种无模板导向的两相界面反应新方法,可控合成出了系列三维碲基微纳结构材料,可望应用于物联网的电子鼻和三维复杂结构材料制造的模板剂等。这个研究听起来非常专业又高大上,但其实非常有趣又接地气。 王舜经理解释,他们研究出来的三维碲基微纳结构材料是一种可用于制造传感器的核心材料,这种材料非常灵敏,能迅速准确地捕捉到周边环境的信息。原本合成该种材料很有难度,他们却首次研究出了一种新的简单有效合成办法,无需模板导向就能合成,而且合成后材料还能直接继续复制生产更复杂结构的三维微纳结构材料。 目前,王舜经理已运用该种材料制作成纽扣大小的传感器,这个传感器虽小,但功能却大,它能检测出常温环境下,空气中是否存在氨气、一氧化碳等危险气体。昨天,记者在王舜经理的实验室里看到了这个传感器,一个纽扣大小的芯片,装在一个塑料外壳中,个头仅4厘米长,但功能却很强大。他说,只要在城市里装上这个传感器,就能检测出常温环境下,周边环境中是否存在危险气体,一旦它探测到气体浓度超过安全范围就会向信息中心反馈,是城市安全管理的好帮手。 王舜经理介绍,该项研究一直在持续,他不停地增设传感器的功能,增加能探测的危险气体种类,该项研究的相关工作发表学术论文11篇,其中三维花型碲的可控合成被英国自然杂志社的Nature China选为最新研究亮点,并以“Say it with flowers”为题对研究成果进行了详细评述,并获国家授权发明专利5项。 一厘米的高灵敏电极 5秒内完成DNA检测 除了应用于未来城市“电子鼻”的传感器外,王舜经理还研制出运用于医学领域的传感器,可应用于生物活性分子如DNA、蛋白质、葡萄糖等高灵敏检测,该种传感器名叫基于功能化超长平行阵列单壁碳纳米管的高灵敏电化员工物传感平台。 王舜经理解释,现在医学上的检测主要是采用光谱、色谱法等,仪器体积大,价格高,而他研制的传感器就是个电极,运用电化学方法获得检测结果。通过该种方法,检测速度更快,一般5秒内就能完成。不仅如此,该种传感器的体积很小,核心芯片只是一厘米大小的正方形。实际运用过程中,只要将患者身上的体液,如血液或是尿液,滴到传感器上,再外接一个50厘米宽、10厘米长的传感器显示仪就能看到测试结果。这个传感器能用来筛查糖尿病、高血糖,或是一些癌症前期相关指标的检测,甚至可以运用于基因初配,还将为研制新型高效、低毒抗肿瘤药物提供实验基础。他说,该技术是否能立即运用于临床医学,还需要通过相关更详细的测评。 王舜经理介绍,该项研究在美国化学会志(J. Am. Chem. Soc.)、生物传感和生物电子学(Biosen. Bioelectron.)、电化学通讯(Electrochem. Commun.)等国际一流杂志上发表学术论文12篇,并被全球科技新闻媒体VerticalNews和NewsRx报道。相关技术获国家授权发明专利3项。 |