《科技日报》 2021年6月21日 01版

最新发现与创新

科技日报天津6月20日电 （记者陈曦 通讯员张华）记者20日从天津大学获悉，该校微纳机电系统实验室段学欣教授课题组研发了一款带♂集成传感器的智能口ζ　罩，可以直接检测人体呼出气是否含有病毒病原体。相关成果发表在国际▂权威杂志《生物传感器与生Ψ物电子学》上。

据介绍，该智能口罩的传感器由排列精密的纳米线阵列构成，纳米线的线宽和间距与病毒颗粒物的尺寸【相匹配，纳米线阵列就像一张“网”，可以精准捕获呼出气中的病毒颗粒。同时，科研人员还在纳米线阵列上加了可以与带有抗◥原的病毒发生免疫反应「的抗体，一旦发生反应，会使整个传感器的阻抗值变大。通过监测传感器阻抗值的变化，就可以初◥步检测出是否含有病毒。课题组针对人体呼出气的复杂性▆和口罩结构的特殊性，将传感器设计成了“多孔膜—传感器—柔性基底”的“三明治”结构：纳米级的多孔膜将人体呼出的其︼他微米级颗粒阻挡在外，只有同样是纳米级的病毒才能穿过；柔性基底的设计则∞使传感器与人体面部可以更√贴合。

此外，课题组进一步开发了ω　包括数模转换器、运算放大器和无线传输单元在内的可穿戴集成电学系统。通过该◆集成电学系统，检测结果能实时无线传输到智能手机App上。同时，这款可穿戴病毒“及时检测”系统的重量仅※为7.6克，完全不会影响佩戴的舒适性。

“该智能︾口罩可广泛用于机场、海关、医院等人流密集场所的快速筛查。”段学欣介绍，无线通信系统使口罩佩戴者或卐管理员能够通过手机、平板电脑等智能终端安全地获取信息，从而快速∑　作出决策，在控制大流行病方面有着很重要的意义。

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（编辑 刘延俊 陈可）