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敏感材料的功績

20世紀80年代末,在英國發生了一起特大的暴風雪,一輛在中途拋錨的汽車被困在暴風雪中,等待救援的司機和乘客在嚴寒的風雪中凍得瑟瑟發抖。為了取暖,司機就用汽車發動機開動暖氣,使乘客們不致忍受挨凍之苦,不料,由於燃燒的廢氣中含有一氧化碳結果乘客都因煤氣中毒而死。這一事故在英國引起了很大的轟動。後來有人說,如果汽車內有一個報警裝置,能感受到空氣中有一氧化碳存在,及時發出警報,或許這一車人就得救了。

1990年下半年,前蘇聯的大馬戲團來北京演出住在離北京火車站不遠的北京國際飯店,馬戲團招募的一位工作人員也隨團住在客房中。這位工作人員有吸菸的習慣,吸菸時隨手把未熄滅的火柴梗扔進了一個字紙簍裡就出去辦事去了,結果火柴引著了字紙簍,接著引著了地毯,眼看一場火災就可能出現,幸虧在這座現代化的國際飯店的每個客房內都安裝有煙霧報警器,在煙霧瀰漫時能發出警鈴鳴響。服務人員聽到報警鈴聲,立即提著滅火器衝進煙霧騰騰的客房,一場後果不堪設想的火災避免了。

原來,在這種煙霧報警器中,有一個類似人的嗅覺系統的煙霧感測器,是用一種叫氣敏材料做成的敏感元件製造的。氣敏材料有一種本事,當它遇到一氧化碳和煙霧一類的氣體時,它的電阻值就立即發生變化,人們利用這個特點,把氣敏材料做的煙霧報警感測器裝在室內,並和一個報警電路連線起來,這樣,只要室內的煙霧在空氣中的濃度達到預定的報警線時,電路中的電阻就發生變化,並自動接通報警器,發出聲響。現在,凡是現代化的大賓館的客房中都裝有煙霧報警器。

英國的運輸部門,在出了那次暴風雪中汽車乘客被一氧化碳等廢氣燻死的慘劇之後,接受了教訓,立即委託英國曼徹斯特大學科技學院的研究人員,研製出適合在汽車上使用的“人工鼻”,這種人工鼻和汽車上的一個報警鈴相連。當一氧化碳等有毒氣體的濃度達到危險程度時,警鈴就會發出聲響,告訴司機:危險!

這種人工鼻實際上和煙霧報警器很類似,它是把探測一氧化碳等有毒氣體的氣敏材料感測器和電子線路集中安裝在一個只有指甲大小的矽片上。1991年初,曼徹斯特大學科技學院終於製造出一種人工鼻,約30釐米長,在試驗中證明,這個人工鼻對有些氣體的嗅覺,甚至勝過嗅覺非常靈敏的狗和豬。除了可在汽車上使用外也可以安裝在住宅、工廠和其他車輛中,監測有毒的一氧化碳氣體可能對人類造成的危害。

1991年初日本索尼公司也製造出一種能分辨臭味的人造鼻。它的嗅覺靈敏度和反應速度幾乎同人鼻-樣,只要空氣中有1/10克的臭味分子,它在2秒鐘內就能做出反應,這種能模仿活體鼻子識別臭味的人造鼻是世界首創。其中識別臭味的感測器是用花生酸、二十三烷酸和二十三碳烯酸等5種有機酸製成的;製造感測器的材料成分不同時,可以分辨不同臭味分子的含量。

分類: 國際
時間: 2022-01-13

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