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好消息 由光驅動的新型氫氣傳感器成功研發
2020年12月07日 17:31:31
來源：化工儀器網 點擊量：4991
早在1975年，就有人開展了氫氣治療腫瘤的研究，而各項研究也證明，呼吸2%的氫可以治療小腸移植引起的炎癥損傷；飲用飽和氫水可治療心臟移植后心肌損傷、腎臟移植后慢性腎病；呼吸氫氣能治療動物系統炎癥、多器官功能衰竭和急性顱腦損傷；呼吸2%的氫可以治療新生兒腦缺血缺氧損傷。
【化工儀器網 科技前沿】氫氣是無色且密度比空氣小的氣體，因其難溶于水，故常用排水集氣法收集，早在1975年，就有人開展了氫氣治療腫瘤的研究，而各項研究也證明，呼吸2%的氫可以治療小腸移植引起的炎癥損傷；飲用飽和氫水可治療心臟移植后心肌損傷、腎臟移植后慢性腎病；呼吸氫氣能治療動物系統炎癥、多器官功能衰竭和急性顱腦損傷；呼吸2%的氫可以治療新生兒腦缺血缺氧損傷。
種種研究都體現了氫是一種理想的自由基、特別是毒性自由基的良好清除劑，具有潛在的臨床應用前景，但氫氣面臨著安全儲藏和運輸兩個難題，其在常溫下性質穩定，但在點燃或加熱的條件下會跟許多物質發生化學反應，如在氧氣中或氯氣中會燃燒、也會使某些金屬氧化物還原。故而在生物醫療領域，需要嚴格把控氫氣含量以及嚴防其泄露，為解決這一難題，澳大利亞墨爾本RMIT大學的研究人員在魔方蝴蝶翅膀表面的凹凸微結構，研究開發出了一種光激活的氫氣傳感器，并在《ACS Sensors》雜志上對其進行了詳細的介紹。
據悉，該儀器用光為動力代替了熱動力，儀器也超越了以往的氫氣傳感器，不止能在150℃以及更高的溫度下工作，在室溫下、全范圍內進行檢測也能輸出準確的結果，具體表現在：該傳感器可以檢測用于醫療診斷的百萬分之十分子的氫氣濃度，也能檢測潛在爆炸性氣體水平的百萬分之四濃度。研究人員也直言，該儀器將在醫療領域發揮積極的作用。
研究人員也在采訪中表明該傳感器的制造是先用電子芯片覆蓋一層薄薄的光子晶體，再覆蓋一層鈦鈀復合材料。而其原理是當氫氣與芯片相互作用時，氣體會轉化為水，通過該過程中產生的電子電流的大小，傳感器即可準確知道氫氣的含量。
致力于該研究研發的Ahmad Kandjani博士也表示，寬的檢測范圍使得該儀器、技術既能用于醫療，又能在新興的氫經濟中提升安全性。
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