可生物降解的微型溫度傳感器：有望實(shí)現(xiàn)“食聯(lián)網(wǎng)”！
2017-10-10 15:12:38 來源：暴點(diǎn) 熱度:
最近，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）的科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一款用于測(cè)量溫度的可進(jìn)行生物降解的微型生物傳感器，未來將有望實(shí)現(xiàn)食品的物聯(lián)網(wǎng)：“食聯(lián)網(wǎng)”。
如今，微傳感器已廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域，例如檢測(cè)有毒氣體。它們也被集成到小型化的發(fā)射器/接收器系統(tǒng)中，例如無處不在的RFID芯片。然而，因?yàn)檫@些傳感器通常含有對(duì)環(huán)境和人體健康有害的貴金屬，所以對(duì)于直接接觸人體的醫(yī)療應(yīng)用或者食品中的內(nèi)含物來說，它們都不適合。無論是在研究領(lǐng)域還是工業(yè)領(lǐng)域，開發(fā)由無毒、可降解的材料制成的微傳感器都引起了廣泛的高度興趣。
由博士后 Giovanni Salvatore 領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)與瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）的其他研究所的科學(xué)家們一起合作開發(fā)出一款用于測(cè)量溫度的可降解的微生物傳感器。
它用玉米和馬鈴薯淀粉，可以消化的鎂、水溶性二氧化硅等制成，厚度16微米，比一根頭發(fā)薄得多。這種傳感器可附在食物上，在食物長(zhǎng)途運(yùn)輸過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并無線傳輸溫度數(shù)據(jù)，將食物納入物聯(lián)網(wǎng)。研究團(tuán)體正在研制配合傳感器使用的生物可降解能源裝置，未來傳感器還將具備多種功能，如監(jiān)測(cè)氣體、紫外線或壓力等。
對(duì)于電源來說，研究人員已經(jīng)使用超薄的、生物可降解的鋅線，將傳感器與一個(gè)外部的微電池相連接。一個(gè)微處理器和一個(gè)用于通過藍(lán)牙向外部計(jì)算機(jī)發(fā)送溫度數(shù)據(jù)的發(fā)射器位于同樣一顆（不可生物降解的）芯片上。這使得未來將可以在10米到20米的范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的溫度數(shù)據(jù)。
目前，制造生物可降解的微型傳感器是一個(gè)非常耗時(shí)和昂貴的過程。然而，特別是隨著印刷電子電路變得越來越成熟，Salvatore 感到自信的是，不久將有可能為大眾市場(chǎng)制造出這種傳感器。Salvatore 說，“一旦生物傳感器的價(jià)格跌得足夠低，它們幾乎可以在任何地方使用。”傳感器將可以連接物理世界和數(shù)字世界，將食品帶入“物聯(lián)網(wǎng)”。它們的用途不限于溫度測(cè)量，類似的微傳感器也可用于監(jiān)測(cè)壓力、氣體和紫外線泄露。
根據(jù)產(chǎn)業(yè)所顯示出的興趣程度，Salvatore 預(yù)測(cè)這些可降解的生物傳感器在5到10年之內(nèi)將成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?。Salvatore 解釋道，到那時(shí)，電池、處理器、發(fā)射器都或?qū)⒓傻轿⑿蛡鞲衅髦?。在這些組件變得對(duì)人體健康和環(huán)境無害之前，仍然需要進(jìn)行更多研究。因此，團(tuán)隊(duì)目前正在搜索可降解的能量源為這些傳感器供電。
責(zé)任編輯：靳玉鳳
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