受駱駝鼻子啟發科學家開發以追踪移動的手指的濕度傳感器
據New Atlas報導,受駱駝的鼻子啟發,科學家們已經開發出了一種先進的新型濕度傳感器,以克服現有解決方案的不足之處。這種新型設備能夠檢測空氣中低水平的水分子,並開闢了一些有趣的可能性,包括在極端環境中尋找水源或與計算機進行非接觸式交互。
目前市場上的不同濕度傳感器各有優缺點,有些只提供低靈敏度的水檢測,有些提供高靈敏度,但其性能會受到環境條件的影響,例如暴露在強烈的陽光下。中國的科學家們著手開發一種既能滿足耐用性又能滿足敏感度要求的產品,為此,他們從駱駝的鼻子汲取靈感。
這些“沙漠之舟”的鼻子具有狹窄的通道,具有大表面積的吸水粘液。這使得這些動物在乾旱環境中非常有效地嗅出水,因此科學家們將它們的鼻子作為一種具有高度靈敏度的新型濕度傳感器的藍圖。
該裝置由一個多孔聚合物網絡組成,其上塗有稱為兩性離子的分子,它可以吸引水分並模仿駱駝粘液隨著濕度變化而改變電容的能力。該傳感器在團隊的實驗中被證明既耐用又高度靈敏,成功地檢測到熱工業廢氣中不斷變化的濕度,並證明能夠快速區分新葉、老葉和乾燥的葉子。
它還能夠找到水源的位置,並可以檢測來自人體的水分。在這些實驗中,傳感器被證明可以響應一個人運動時的汗水變化,並且可以檢測到人的手指,甚至可以跟踪它的V 形或L 形運動。科學家們表示,這可以看到該設備用作與計算機交互的無觸摸界面,並且該原型還可以作為通用設計原則,可應用於其他高性能化學傳感器的開發。
該研究發表在《ACS Nano》雜誌上。