美國羅得島大學的Otto Gregory和化學工程博士Peter Ricci開發了新型傳感器，可以探測到分子水平上的威脅，包括爆炸性材料、致命病毒甚至非法毒品。Gregory說：“這可能是一項挽救生命的技術，我們已經探測到了千萬億分之一水平的物質，這是真正的單分子檢測?！毙滦蛡鞲衅黧w積小而功能強大，所以可以廣泛應用。

檢測平臺基礎廣泛，它可以應用到很多不同的場所，有不同的終端用戶。美國國防部可使用它來監測士兵的傷口和檢測路邊簡易爆炸裝置。例如一名士兵或急救人員遭受彈片襲擊造成了開放性傷口，傳感器可以幫助確定傷口是否感染。人體傷口產生的過氧化氫能夠表明抗生素對傷口的治療效果，而新型傳感器可以作為一種可穿戴設備，可以探測出來自傷口十億分之一級別的過氧化氫。

在邁阿密熱隊的籃球比賽中，創新使用狗來嗅出人們皮膚毛孔的新冠病毒痕跡。在《自然》雜志上發表的一篇文章中，Gregory闡述了傳感器如何用于同樣目的——“狗可以從皮膚上檢測到病毒，而傳感器可以從人類呼吸中的生物標記物中檢測到病毒?！?/p>

Gregory說：“任何狗能嗅出的東西傳感器都能做。通過減少傳感器的熱質量，我們已經減低了運行傳感器所需的功率。我們的研究從克級的熱質量開始，現在傳感器的熱質量已達到微克的量級。”

要制造出小巧而強大的設備，關鍵之一就是找到合適的電池。目前，他們已經與一家科羅拉多州的電池公司合作，這家公司以生產極薄、極輕的電池而聞名，制造的鋰電池比一張紙還薄。找到合適的合作伙伴，將有助于改進催化劑和傳感器平臺。

通過測試

2021年3月，海軍研究實驗室用移動測試單元對爆炸物傳感器等進行測試。他們用蒸汽試驗臺在室外進行了實地試驗。實驗人員選擇一種爆炸分子，并將其傳送到傳感器系統，觀察系統反應。

美國國土安全部要求技術需要足夠的靈活性，預測并適應可能在幾年后出現的威脅。目前該技術可以針對當前威脅的特定分子調整催化劑以及生物標記物，因此，該技術優點在于它的靈活性。

Gregory和Ricci開發的傳感器經過了很長一段時間的測試和改進，在化學探測器方面的工作已經發展到可以用于許多應用領域，包括基于無人機平臺部署傳感器，幫助保護學校、購物中心或宗教場所等。由于傳感器體積小、重量輕，它們可以安裝在無人機上，從而帶來許多新的應用。例如，無人機需要非常輕的便攜式電源。

同時兩位研究人員還在研究傳感器陣列，以區分不同的爆炸物或威脅。Ricci說：“我們需要一系列傳感器陣列，在前提存在的情況下檢測特定爆炸物。如果有三種不同的爆炸物，我們可能需要從其他爆炸物中辨認出其中那一種。

責任編輯：lq