【導(dǎo)讀】作為一種將某種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器，氣體傳感器在民用、工業(yè)、環(huán)境檢測(cè)等方面都有著廣泛的應(yīng)用。目前，民用領(lǐng)域是半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域。這主要是因?yàn)榘雽?dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器的價(jià)格便宜，性能也能滿足家庭報(bào)警器的要求。
具體來(lái)說(shuō)的話，氣體傳感器在民用領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：廚房里，檢測(cè)天然氣、液化石油氣和城市煤氣等民用燃?xì)獾男孤ㄟ^(guò)檢測(cè)微波爐中食物烹調(diào)時(shí)產(chǎn)生的氣體，從而自動(dòng)控制微波爐烹調(diào)食物；住房、大樓、會(huì)議室和公共娛樂(lè)場(chǎng)所用二氧化碳傳感器、煙霧傳感器、臭氧傳感等，控制空氣凈化器或電風(fēng)扇的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；在一些高層建筑物中，氣體傳感器還可以用于檢測(cè)火災(zāi)苗頭并報(bào)警。
在工業(yè)領(lǐng)域，氣體傳感器主要應(yīng)用在石化工業(yè)中。一些二氧化碳傳感器、氨氣傳感器、一氧化氮傳感器等都能用在檢測(cè)二氧化碳、氨氣、氯氣等有害氣體的具體應(yīng)用中。另外，可用來(lái)檢測(cè)半導(dǎo)體和微電子工業(yè)的有機(jī)溶劑和磷烷等劇毒氣體；電力工業(yè)方面，氫氣傳感器能夠檢測(cè)電力變壓器油變質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣；而在食品行業(yè)，氣體傳感器也可以檢測(cè)肉類(lèi)等易腐敗食物的新鮮度；在汽車(chē)和窯爐工業(yè)檢測(cè)廢氣中氧氣，公路交通檢測(cè)駕駛員呼氣中乙醇?xì)鉂舛鹊确矫妫灿兄鴱V泛的需求。
當(dāng)然，涉及到最為貼近生活的環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，自然也離不開(kāi)氣體傳感器。例如，用傳感器檢測(cè)氮的氧化物、硫的氧化物、氯化氫等引起酸雨的氣體；二氧化碳傳感器、臭氧傳感器、氟里昂等檢測(cè)溫室效應(yīng)氣體等。相信，在未來(lái)，經(jīng)過(guò)對(duì)氣體傳感器的進(jìn)一步改造，其應(yīng)用的范圍會(huì)越來(lái)越廣泛，我們也將在更多的場(chǎng)合見(jiàn)到氣體傳感器的應(yīng)用。
氣體傳感器在氣體泄漏事故處置中的應(yīng)用
用于可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)報(bào)警
目前，氣敏材料的發(fā)展使得氣體傳感器的靈敏度高、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格便宜，并提高了傳感器的選擇性和敏感性。
現(xiàn)有的燃?xì)鈭?bào)警器，多采用氧化錫加貴金屬催化劑氣敏元件，但選擇性差，并且因催化劑中毒而影響報(bào)警的準(zhǔn)確性。
半導(dǎo)體氣敏材料對(duì)氣體的敏感性與溫度有關(guān)。常溫下敏感度較低，隨著溫度的升高，敏感度增加，在一定溫度下達(dá)到峰值。
由于這些氣敏材料在需要在較高溫度下(一般大于100℃)達(dá)到敏感度最好，這不僅要消耗額外的加熱功率，還會(huì)引發(fā)火災(zāi)。
氣體傳感器的發(fā)展解決了這一問(wèn)題。例如，氧化鐵系氣敏陶瓷所制的氣體傳感器，不需要添加貴金屬催化劑就可造成靈敏度高、穩(wěn)定性好、具有一定選擇性的氣體傳感器。
降低半導(dǎo)體氣敏材料的工作溫度，大大提高它們?cè)诔叵碌撵`敏度，使其能在常溫下工作。目前，除了常用的單一金屬氧化物陶瓷外，又開(kāi)發(fā)了一些復(fù)合金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏陶瓷和混合金屬氧化物氣敏陶瓷。
將氣體傳感器安裝在易燃、易爆、有毒有害氣體的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、使用等場(chǎng)所中，及時(shí)檢測(cè)氣體含量，及早發(fā)現(xiàn)泄漏事故。并將氣體傳感器與保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，使保護(hù)系統(tǒng)在氣體到達(dá)爆炸極限前動(dòng)作，將事故損失控制在最低。
檢測(cè)氣體種類(lèi)及特性
在氣體泄漏事故發(fā)生后，事故處置將圍繞采樣檢測(cè)、確定警戒區(qū)域、組織危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)群眾撤離、搶救中毒人員、堵漏、洗消等方面展開(kāi)。
由于有毒氣體可通過(guò)人的呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體造成傷害，在處置有毒氣體泄漏事故時(shí)的安全防護(hù)必須迅速完成。
這就要求事故處置人員在到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)后，在最短的時(shí)間內(nèi)能夠了解氣體的種類(lèi)、毒性等特性。
將氣體傳感器陣列與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，組成智能氣體探測(cè)系統(tǒng)，能夠做到迅速準(zhǔn)確識(shí)別氣體種類(lèi)，從而測(cè)出氣體的毒性。智能氣體傳感系統(tǒng)由氣敏陣列、信號(hào)處理系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)組成。
采用多個(gè)具有不同敏感特性的氣敏元件組成陣列，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別技術(shù)對(duì)混合氣體進(jìn)行氣體識(shí)別和濃度監(jiān)測(cè)。
同時(shí)，將常見(jiàn)有毒、有害、易燃?xì)怏w的種類(lèi)、性質(zhì)、毒性輸入計(jì)算機(jī)，并根據(jù)氣體的性質(zhì)編制事故處置預(yù)案輸入計(jì)算機(jī)。
當(dāng)泄漏事故發(fā)生后，智能氣體探測(cè)系統(tǒng)將按下面程序工作：進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)→吸附氣體樣品→氣敏元件產(chǎn)生信號(hào)→計(jì)算機(jī)識(shí)別信號(hào)→計(jì)算機(jī)輸出氣體種類(lèi)、性質(zhì)、毒性及處置方案。
由于氣體傳感器的靈敏度較高，在氣體濃度很低的時(shí)候就可以進(jìn)行檢測(cè)，而不必深入事故現(xiàn)場(chǎng)，以避免不了解情況而造成不必要的傷害。使用計(jì)算機(jī)處理，以上過(guò)程可以迅速完成。
這樣，可以迅速準(zhǔn)確地采取有效的防護(hù)措施，實(shí)施正確的處置方案，將事故損失降低到最低程度。
另外，由于系統(tǒng)中存儲(chǔ)常見(jiàn)氣體的性質(zhì)及處置預(yù)案等信息，如果知道泄漏事故中氣體的種類(lèi)，可直接在這套系統(tǒng)中查詢(xún)氣體性質(zhì)和處置方案。
氣體傳感器在半導(dǎo)體制造工業(yè)中的應(yīng)用
以硅材料為主體的半導(dǎo)體工業(yè)中，涉及到種類(lèi)繁多的氣體，實(shí)現(xiàn)氣相淀積、離子注入、等離子刻蝕、鈍化保護(hù)等工藝過(guò)程。
半導(dǎo)體工業(yè)中的安全隱患主要是有毒氣體和腐蝕性氣體。其中，毒性較強(qiáng)的氣體包括鍺烷（GeH4）、磷烷（PH3）、砷烷（AsH3）、氫化銻（SbH3)、三氟化磷（PH3）等，毒性較弱但具有刺激性的氣體包括氨氣(NH3)、硅烷（SiH4）、三氟化硼（BF3）、四氟化硫（SF4）等，具有強(qiáng)腐蝕性的氣體包括SiF4、HF等。
其中，用于硅及其化合物氣相淀積最常用的硅烷在室溫下濃度超過(guò)1%時(shí)在空氣中會(huì)發(fā)生自燃，容易引起火災(zāi)；而用于外延、摻雜等工藝的磷烷、砷烷，則具有強(qiáng)烈的血溶性毒性，是和硅烷一起作為半導(dǎo)體工業(yè)中最主要的檢測(cè)氣體；在III-V族材料刻蝕中常常用到氯基的氣體，容易引起眼及上呼吸道刺激癥狀，一般報(bào)警點(diǎn)在8ppm左右；還有一些氣體，例如SF6，主要用于硅及其化合物的刻蝕，雖然純品無(wú)毒，但在高溫電弧作用下會(huì)分解成一系列有毒的氣體，包括SF4、S2F2、HF等，因此這些含硫或含氟的有毒氣體也是半導(dǎo)體工業(yè)中重點(diǎn)監(jiān)控的對(duì)象。
由于半導(dǎo)體工業(yè)中的危害性氣體種類(lèi)繁多，每個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的工廠都會(huì)需要大量的氣體報(bào)警儀，目前該領(lǐng)域中應(yīng)用的氣敏元件絕大多數(shù)是電化學(xué)氣體傳感器。
氣體傳感器在城市燃?xì)夤芾砼c油氣管道保護(hù)中的應(yīng)用
目前，在很多城市天然氣、油氣管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，氣體傳感器檢測(cè)技術(shù)逐漸成為一種常見(jiàn)的監(jiān)測(cè)手段之一。
通過(guò)建設(shè)智能居家燃?xì)夤芾硐到y(tǒng)，實(shí)現(xiàn)燃?xì)獯髷?shù)據(jù)搜集，從而在用氣高峰時(shí)實(shí)現(xiàn)有效供應(yīng)。以在一處高層安裝一臺(tái)可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警器舉例，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)探測(cè)室內(nèi)空氣成分，旁側(cè)設(shè)置無(wú)線通訊模塊，用于實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)信息，廚房?jī)?nèi)安裝一個(gè)可視攝像頭用于實(shí)時(shí)監(jiān)控。
當(dāng)內(nèi)置有可燃?xì)怏w傳感器的探測(cè)器，檢測(cè)到室內(nèi)環(huán)境中可燃?xì)怏w泄漏達(dá)到設(shè)定值時(shí)，燃?xì)獍踩悄芟到y(tǒng)開(kāi)始處理。此時(shí)，管道燃?xì)庾詣?dòng)閥門(mén)關(guān)閉，防止燃?xì)饫^續(xù)泄漏；室內(nèi)排風(fēng)裝置開(kāi)啟，更新室內(nèi)空氣。同時(shí)，無(wú)線通訊模塊會(huì)及時(shí)將收集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破脚_(tái)。
針對(duì)聲調(diào)油氣管道的動(dòng)態(tài)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，使用視頻技術(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控管道上方重點(diǎn)部位、使用氣體傳感器檢測(cè)報(bào)警技術(shù)監(jiān)控泄漏氣體，依托原有社會(huì)治安綜合治理信息平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)警、遠(yuǎn)程指揮。
氣體傳感器在物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用
針對(duì)新房裝修的有害氣體檢測(cè)
新裝修居室90%以上的有害氣體都嚴(yán)重超標(biāo)，以甲醛為例，新居初裝完成時(shí)含量都在2.5ppm以上，有的高達(dá)十幾甚至幾十ppm（GBT18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定甲醛含量最高不超過(guò)0.1mk/m3，即0.074ppm）。
裝修材料是有害氣體的主要來(lái)源，諸如人造板材、夾心板、膠、漆、涂料、粘合劑、花崗巖、瓷磚及石膏等，這些材料均含有不同程度的甲醛、苯、氨、氡等污染物，零污染的裝修材料是不存在的。
傳統(tǒng)的做法是閑置新裝修房子半年，并且保持室內(nèi)通風(fēng)，讓有害氣體完全揮發(fā)，然后再入住。但如此費(fèi)時(shí)費(fèi)力也只是可以降低危害，避過(guò)甲醛等危害最大的時(shí)段而已，并不能消除危險(xiǎn)。
將氣體傳感器應(yīng)用于家庭生活環(huán)境，針對(duì)甲醛、苯、甲苯等揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）添加獨(dú)立的氣體檢測(cè)產(chǎn)品，或?qū)怏w傳感器與空調(diào)、空氣清新機(jī)、空氣凈化器等融為一體，達(dá)到內(nèi)室污染檢測(cè)與治理相結(jié)合的目的，既可對(duì)久居家中的老、弱、婦、孺等低抵抗力人群起到最大的保護(hù)作用，又可讓在外拼搏的親人安心。
而今火爆的智能家居產(chǎn)品，之所以關(guān)注日益升溫，除了安全舒適層面，親情關(guān)愛(ài)想來(lái)也是其中重要原因之一。就家居應(yīng)用特點(diǎn)而言，半導(dǎo)體氣體傳感器以響應(yīng)恢復(fù)快、適用檢測(cè)氣體種類(lèi)多、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)脫穎而出，而電化學(xué)氣體傳感器則以靈敏度高、線性度等突出特點(diǎn)獲得青睞。
針對(duì)室內(nèi)空氣的PM2.5粉塵檢測(cè)
室內(nèi)PM2.5主要來(lái)源于吸煙、炒菜時(shí)候的油煙以及不完全燃燒的煤氣等情況，容易導(dǎo)致多種疾病，特別對(duì)于老人、兒童、嬰兒或者是原本就有呼吸、心血管系統(tǒng)疾病的人傷害特別嚴(yán)重。傳統(tǒng)的做法是開(kāi)窗通風(fēng)，在做飯時(shí)候使用抽油煙機(jī)強(qiáng)行排出粉塵氣體。這些做法并不能確保室內(nèi)空氣的干凈。
PM2.5粉塵傳感器通過(guò)紅外光在灰塵顆粒物的散射作用統(tǒng)計(jì)空氣中的顆粒數(shù)量，可以靈敏檢測(cè)直徑1um以上的粒子，內(nèi)置加熱器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)吸入空氣，減少測(cè)量誤差，并且體積小，易于安裝使用。
針對(duì)新車(chē)室內(nèi)空氣的檢測(cè)
據(jù)調(diào)查，93.6%的新車(chē)室內(nèi)空氣污染嚴(yán)重超標(biāo)，而車(chē)內(nèi)空氣污染源主要來(lái)自車(chē)體本身、裝飾用材等，其中甲醛、二甲苯、苯等有毒物質(zhì)污染后果最為嚴(yán)重，可能誘發(fā)癌變。
另一種屢見(jiàn)報(bào)端的車(chē)內(nèi)危害氣體，是被稱(chēng)為“沉默的殺手”的一氧化碳，其主要來(lái)源是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車(chē)尾氣，因停車(chē)時(shí)開(kāi)啟空調(diào)而產(chǎn)生，若聚集于車(chē)內(nèi)時(shí)，車(chē)內(nèi)人員會(huì)因吸入這種無(wú)色無(wú)味的毒氣而在不覺(jué)中中毒身亡。
采用適合的氣體傳感器，不僅可監(jiān)測(cè)車(chē)內(nèi)甲醛、二甲苯、苯等揮發(fā)性有機(jī)物，也可以監(jiān)測(cè)車(chē)內(nèi)一氧化碳濃度，起到安全預(yù)警的作用，提醒車(chē)主采取有效的改善措施，防止悲劇的發(fā)生。
在這些案例中，氣體傳感器能夠盡責(zé)的完成檢測(cè)任務(wù)，給用戶提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考。但是還不止于此，基于這些精確數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)才是未來(lái)的發(fā)展方向，例如檢測(cè)到室內(nèi)甲醛或PM2.5超標(biāo)，可及時(shí)聯(lián)動(dòng)排氣系統(tǒng)或者負(fù)氧離子設(shè)備，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量；檢測(cè)到家中燃?xì)庑孤r(shí)，及時(shí)關(guān)閉閥門(mén)，同時(shí)打開(kāi)排氣系統(tǒng)，并發(fā)出報(bào)警通知用戶與控制中心；檢測(cè)到車(chē)內(nèi)污染物即啟動(dòng)空調(diào)換氣系統(tǒng)，消除危害等。
氣體傳感器常見(jiàn)故障分析
氣體傳感器使用多久后需要再校準(zhǔn)？
最初校準(zhǔn)和再校準(zhǔn)的時(shí)間間隔長(zhǎng)短取決于許多因素，通常包括傳感器的使用溫度、濕度、壓力，被暴露于何種氣體，及被暴露于氣體的時(shí)間長(zhǎng)短。
但大多數(shù)產(chǎn)品能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)提供非常穩(wěn)定的信號(hào)，使用氣體傳感器只需要定期校準(zhǔn)，如每年一次。如對(duì)傳感器使用要求極高或用于安全應(yīng)用，則校準(zhǔn)工作可能需要相對(duì)頻繁些。
氣體本身的溫度與傳感器的溫度不同怎么辦？
傳感器自身的溫度決定了其最低顯示電流，而被測(cè)量氣體樣本的溫度對(duì)此有一定的影響。氣體分子通過(guò)細(xì)孔進(jìn)入傳感電極的速率決定了傳感器的信號(hào)。
如果通過(guò)細(xì)孔的擴(kuò)散氣體溫度和傳感器內(nèi)的氣體溫度不同，可能對(duì)傳感器的敏感性造成一定的影響。在設(shè)備完成設(shè)置以前，可能會(huì)出現(xiàn)細(xì)微漂移或瞬間電流變化。
氣體傳感器是否能被持續(xù)暴露于目標(biāo)氣體？
氣傳感器能斷續(xù)監(jiān)測(cè)目標(biāo)氣體，一般不適合連續(xù)監(jiān)測(cè)用，特別是涉及到高氣體濃度、高濕度或高溫度時(shí)。
為達(dá)到連續(xù)監(jiān)測(cè)的目的，有時(shí)可以用兩個(gè)(甚至三個(gè))傳感器循環(huán)使用的方法，使得各個(gè)傳感器最多只在半數(shù)時(shí)間內(nèi)暴露于氣體中，另一半時(shí)間則可在新鮮空氣里得到恢復(fù)。
氣體傳感器的未來(lái)發(fā)展方向
近年來(lái)，由于在工業(yè)生產(chǎn)、家庭安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)和醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)怏w傳感器的精度、性能、穩(wěn)定性方面的要求越來(lái)越高，因此對(duì)氣體傳感器的研究和開(kāi)發(fā)也越來(lái)越重要。隨著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，氣體傳感器發(fā)展的趨勢(shì)是微型化、智能化和多功能化。
深入研究和掌握有機(jī)、無(wú)機(jī)、生物和各種材料的特性及相互作用，理解各類(lèi)氣體傳感器的工作原理和作用機(jī)理，正確選擇各類(lèi)傳感器的敏感材料，靈活運(yùn)用微機(jī)械加工技術(shù)、敏感薄膜形成技術(shù)、微電子技術(shù)、光纖技術(shù)等，使傳感器性能最優(yōu)化是氣體傳感器的發(fā)展方向。
新氣敏材料與制作工藝的研究開(kāi)發(fā)
對(duì)氣體傳感器材料的研究表明，金屬氧化物半導(dǎo)體材料zn0，silo2，fe203等己趨于成熟化，特別是在c比，c2h5oh，co等氣體檢測(cè)方面。現(xiàn)在這方面的工作主要有兩個(gè)方向：
一是利用化學(xué)修飾改性方法，對(duì)現(xiàn)有氣體敏感膜材料進(jìn)行摻雜、改性和表面修飾等處理， 并對(duì)成膜工藝進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，提高氣體傳感器的穩(wěn)定性和選擇性;
二是研制開(kāi)發(fā)新的氣體敏感膜材料，如復(fù)合型和混合型半導(dǎo)體氣敏材料、高分子氣敏材料，使得這些新材料對(duì)不同氣體具有高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性。
由于有機(jī)高分子敏感材料具有材料豐富、成本低、制膜工藝簡(jiǎn)單、易于與其它技術(shù)兼容、在常溫下工作等優(yōu)點(diǎn)，已成為研究的熱點(diǎn)。
新型氣體傳感器的研制
沿用傳統(tǒng)的作用原理和某些新效應(yīng)，優(yōu)先使用晶體材料(硅、石英、陶瓷等)，采用先進(jìn)的加工技術(shù)和微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，研制新型傳感器及傳感器系統(tǒng)，如光波導(dǎo)氣體傳感器、高分子聲表面波和石英諧振式氣體傳感器的開(kāi)發(fā)與使用，微生物氣體傳感器和仿生氣體傳感器的研究。
隨著新材料、新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用，氣體傳感器的性能更趨完善，使傳感器的小型化、微型化和多功能化具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、使用方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
氣體傳感器智能化
隨著人們生活水平的不斷提高和對(duì)環(huán)保的日益重視，對(duì)各種有毒、有害氣體的探測(cè)，對(duì)大氣污染、工業(yè)廢氣的監(jiān)測(cè)以及對(duì)食品和居住環(huán)境質(zhì)量的檢測(cè)都對(duì)氣體傳感器提出了更高的要求。
納米、薄膜技術(shù)等新材料研制技術(shù)的成功應(yīng)用為氣體傳感器集成化和智能化提供了很好的前提條件。氣體傳感器將在充分利用微機(jī)械與微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、傳感技術(shù)、故障診斷技術(shù)、智能技術(shù)等多學(xué)科綜合技術(shù)的基礎(chǔ)上得到發(fā)展。研制能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)多種氣體的全自動(dòng)數(shù)字式的智能氣體傳感器將是該領(lǐng)域的重要研究方向。
氣體傳感器最新技術(shù)前瞻——超高靈敏度氣體傳感器
一個(gè)國(guó)際聯(lián)合研究小組宣布，通過(guò)在石墨烯中加入硼原子的方式，他們開(kāi)發(fā)出一種靈敏度極高的氣體傳感器。該裝置能“嗅”出空氣中濃度極低的有害氣體，在人們還未察覺(jué)時(shí)發(fā)出警報(bào)。該研究還有助于改善鋰離子電池和場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
用石墨烯制成的氣體傳感器已具有很高靈敏度，但科學(xué)家們并不想止步于此，希望通過(guò)在石墨烯中摻入其他元素的方式讓其性能得到進(jìn)一步提升。
美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)物理學(xué)、化學(xué)和材料學(xué)教授莫里西歐·特倫斯經(jīng)過(guò)不斷更換摻入元素，成功合成了1厘米見(jiàn)方的高品質(zhì)摻硼石墨烯片。為防止硼化合物暴露在空氣后快速分解，他們研制中用到了類(lèi)似起泡器的化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)。
核心部件制成后，被送往本田研究院的美國(guó)公司進(jìn)行組裝。2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家康斯坦丁·諾沃肖洛夫的實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)研究傳感器的傳輸機(jī)制。此外，比利時(shí)、日本和中國(guó)的科學(xué)家也促成了這項(xiàng)研究。
測(cè)試顯示，新的氣體傳感器能夠探測(cè)到濃度極低的有害氣體分子，如空氣中含量為十億分之一的氮氧化合物和百萬(wàn)分之一的氨氣，靈敏度比單純用石墨烯制成的氣體傳感器要分別高出27倍和1000倍。
負(fù)責(zé)此項(xiàng)研究的本田研究所首席科學(xué)家阿維迪克·哈瑞泰元認(rèn)為，新方法開(kāi)辟了一條制造超高靈敏度氣體傳感器的新途徑。該技術(shù)未來(lái)極有可能突破1000的五次方分之一檢出限，在靈敏度上，比目前最先進(jìn)的氣體傳感器高6個(gè)數(shù)量級(jí)。
未來(lái)這種傳感器有望在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)中獲得廣泛的應(yīng)用，無(wú)論是有毒有害氣體、超標(biāo)排放的汽車(chē)尾氣，還是大氣污染中的氮氧化合物都會(huì)在它面前一一顯出原形。
本文來(lái)源于傳感器技術(shù)。
推薦閱讀：
