Các nhà nghiên cứu phát triển 1 cảm biến không dây, không dùng pin, gắn trên da, có thể phát hiện nicotine bốc hơi, chẳng hạn như nicotine từ thuốc lá điện tử.
Các nhà nghiên cứu báo cáo trong ACS Sensors, thuốc lá điện tử được thiết kế đốt nóng và do đó làm bay hơi 1 hỗn hợp các thành phần gồm nicotine, chất gây nguy hiểm đối với sức khỏe được ghi nhận từ lâu. Việc thiếu 1 phương pháp phù hợp phát hiện hơi nicotine khiến việc kiểm soát mức độ tăng trưởng đáng báo động của việc sử dụng thuốc lá điện tử của học sinh trung học ở Hoa Kỳ trở nên khó khăn, từ 1,5% năm 2011 lên 16% năm 2015.
Theo Tiến sĩ Madhu Bhaskaran, Đại học RMIT, Melbourne, Australia, cảm biến nicotine mới có kích thước 11 mm x 26 mm.
Một số thị trường tiềm năng đối với cảm biến nicotine, gồm cả các trường trung học, giúp giám sát việc vaping trong học sinh; những cá nhân có bệnh mãn tính, theo dõi mức độ phơi nhiễm với khói thuốc thụ động; và những bệnh nhân có các bệnh lý phổi như bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính, những người có thể sử dụng thiết bị tránh các khu vực có nicotine hoặc hút thuốc.
Thiết bị sử dụng 1 màng mỏng vanadi dioxide trên nền polyimide. Nicotine liên kết cộng hóa trị với màng này, làm thay đổi độ dẫn điện của nó. Thiết bị phát hiện sự thay đổi đó, điều này phụ thuộc vào nồng độ nicotine; khuếch đại tín hiệu ghi nhận được; và gửi tín hiệu không dây tới điện thoại thông minh.
Truyền không dây bằng giao diện giao tiếp trường gần (NFC), 1 công nghệ truyền thông tầm cực ngắn (1-2 inch) được sử dụng trong thẻ tín dụng không tiếp xúc và cũng cung cấp khả năng phân phối điện không dây. Thiết kế có thể được tinh chỉnh bằng cách thay thế NFC bằng Bluetooth giúp hoạt động ở phạm vi xa hơn.
Thiết bị có thể được định cấu hình không phải là thiết bị đeo được, mà là thiết bị gần như mà bạn không cần phải đeo. Thiết bị phát hiện có chọn lọc nicotine trong môi trường, nhóm đang nghiên cứu với nhiều loại khí môi trường khác nhau, chẳng hạn như CO, H2, CH4, H2S và NO2.
Các nhà nghiên cứu ước tính phiên bản hiện tại xNFC sẽ có chi phí thấp và được sản xuất hàng loạt. Việc phát triển các cảm biến không xâm lấn có thể cung cấp thông tin thời gian phơi nhiễm, mức độ phơi nhiễm nicotine là điều rất quan tâm.
Một thách thức chung với các cảm biến hóa lý sử dụng trong công việc này là tính chọn lọc đối với các hóa chất khác và những thay đổi trong điều kiện môi trường xung quanh, chẳng hạn như nhiệt độ và độ ẩm. Các kết quả sơ bộ được báo cáo có vẻ đầy hứa hẹn, là công việc có ý nghĩa trong tương lai cần phải được thực hiện nghiên cứu 1 cách có hệ thống tính chọn lọc, độ ổn định và độ nhạy của các cảm biến trong các môi trường liên quan khác nhau chứng minh khả năng sử dụng thực tế.
Các thiết bị cảm biến nicotine cung cấp 1 cách dễ dàng giúp tìm thấy sự hiện diện của khói thuốc trong không khí. Các cảm biến sẽ giúp kiểm tra thường xuyên chất lượng không khí, đặc biệt là các khu vực nhạy cảm như bệnh viện, trường học, khu dân cư, sân bay, v.v.
Tên bài:
Wireless, Wearable Sensor the Size of a Postage Stamp Can Detect Nicotine Vapor
By Scott Baltic
December 27, 2021
