Kamelens næser inspirerer til en ny fugtighedssensor

Kameler har en berømt evne til at overleve på lidt vand. De er også dygtige til at finde noget at drikke i den store ørken ved at bruge næser, der er udsøgte fugtdetektorer. I en ny undersøgelse i ACS Nano , beskriver forskere en fugtighedssensor inspireret af strukturen og egenskaberne af kamelnæser. I eksperimenter fandt de ud af, at denne enhed pålideligt kunne detektere variationer i luftfugtighed i omgivelser, der omfattede industriel udstødning og luften omkring menneskets hud.

Mennesker har nogle gange brug for at bestemme tilstedeværelsen af ​​fugt i luften, men folk er ikke helt så dygtige som kameler til at mærke vand med deres næser. I stedet skal folk bruge enheder til at lokalisere vand i tørre omgivelser eller til at identificere lækager eller analysere udstødning i industrianlæg. Imidlertid har de nuværende tilgængelige sensorer alle væsentlige ulemper. Nogle enheder kan for eksempel være holdbare, men har en lav følsomhed over for tilstedeværelsen af ​​vand. I mellemtiden kan sollys forstyrre nogle meget følsomme detektorer, hvilket gør dem vanskelige at bruge udendørs, for eksempel. For at udtænke en holdbar, intelligent sensor, der kan registrere selv lave niveauer af luftbårne vandmolekyler, kiggede Weiguo Huang, Jian Song og deres kolleger på kamelernes næser.

Smalle, rullelignende passager i en kamels næse skaber et stort overfladeareal, som er foret med vandabsorberende slim. For at efterligne strukturen med højt overfladeareal i næsen skabte holdet et porøst polymernetværk. På den placerede de fugttiltrækkende molekyler kaldet zwitterioner for at simulere slimets egenskab til at ændre kapacitansen, når fugtigheden varierer. I eksperimenter var enheden holdbar og kunne overvåge udsving i luftfugtighed i varm industriel udstødning, finde placeringen af ​​en vandkilde og fornemme fugt, der kom fra den menneskelige krop. Ikke alene reagerede sensoren på ændringer i en persons hudsved, mens de trænede, den registrerede tilstedeværelsen af ​​en menneskelig finger og kunne endda følge dens vej i en V- eller L-form. Denne følsomhed antyder, at enheden kan blive grundlaget for en berøringsfri grænseflade, hvorigennem nogen kan kommunikere med en computer, ifølge forskerne. Desuden kan sensorens elektriske reaktion på fugt indstilles eller justeres, ligesom de signaler, der sendes ud af menneskelige neuroner - hvilket potentielt giver den mulighed for at lære via kunstig intelligens, siger de. + Udforsk yderligere

Ny sensor registrerer lav luftfugtighed