科学家开发了一种与智能手机兼容的乙醇传感器,采用一种称为Cu-MOF-74的金属有机框架。该传感器在不需要电子设备或实验室工具的情况下,能够直观地检测广泛范围内的乙醇浓度。这项技术在环境监测、医疗保健、工业流程和酒精呼气分析方面具有良好的应用前景。
确定饮品的酒精浓度不需要猜测或实验室工作。新的研究使得这一过程变得简单,如同检查消息一样——而且更为多彩。
大阪市立大学的研究人员开发了一种与智能手机兼容的酒精传感器,能够在没有复杂电子设备或实验室工具的情况下直观地检测全范围内的乙醇浓度。他们的技术为环境监测、医疗保健、工业流程和酒精呼气分析等广泛潜在应用提供了可能性。
乙醇广泛用于食品、药物和燃料中。它也是许多酒精饮料中的令人陶醉的成分。准确检测乙醇浓度,尤其是在同时含有乙醇和水的产品中,对于产品的卫生管理和质量维护至关重要。
“传统传感器通常需要电源和复杂的电子设备,限制了它们在日常使用中的可及性,”大阪市立大学工程研究生院副教授、该研究的主要作者冈田健二说。
为了寻求选择性和实用性,研究团队制造了一种基于铜的金属有机框架(MOF)薄膜的便携式高灵敏度乙醇传感器,称为Cu-MOF-74。
这些MOF含有纳米级孔隙,能吸附乙醇分子,并以可见的颜色变化作出反应——这一现象称为溶剂/蒸气变色现象。得益于其低光散射特性和高透明度,Cu-MOF-74薄膜能够进行精确的光学测量,而无需复杂的实验室设备。
“我们的传感器在整个浓度范围内对不同乙醇水平变化的响应能够改变颜色,即使在低浓度下也是如此,”冈田说。
真正使这项技术独特的地方是其与智能手机应用的整合。用户只需拍摄薄膜的照片即可测量乙醇浓度,使其成为在现场、工厂或医疗环境中使用的便携和可接近的工具。
研究人员的发现提供了一种更智能、更简单且更可靠的酒精检测方法。从饮品的质量到未来便携式呼气测试的潜力,这种新传感器技术让我们在日常生活中更接近实时酒精监测。
“我们希望我们的研究能够开辟广泛的应用,从食品和饮料行业到环境监测、工业废气检测和酒精呼气分析,”冈田说。
该研究发表在Small Science期刊上。