記者從天津大學獲悉,該校微納機電系統實驗室段學欣教授課題組研發了一款帶集成傳感器的智能口罩,可以直接檢測人體呼出氣是否含有病毒病原體。相關成果發表在國際權威雜志《生物傳感器與生物電子學》上。
據介紹,該智能口罩的傳感器由排列精密的納米線陣列構成,納米線的線寬和間距與病毒顆粒物的尺寸相匹配,納米線陣列就像一張“網”,可以精準捕獲呼出氣中的病毒顆粒。同時,科研人員還在納米線陣列上加了可以與帶有抗原的病毒發生免疫反應的抗體,一旦發生反應,會使整個傳感器的阻抗值變大。通過監測傳感器阻抗值的變化,就可以初步檢測出是否含有病毒。課題組針對人體呼出氣的復雜性和口罩結構的特殊性,將傳感器設計成了“多孔膜—傳感器—柔性基底”的“三明治”結構:納米級的多孔膜將人體呼出的其他微米級顆粒阻擋在外,只有同樣是納米級的病毒才能穿過;柔性基底的設計則使傳感器與人體面部可以更貼合。