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    通常,如果懷疑給定區域中可能存在有毒的空氣傳播化學品,分析過程可能需要花費幾天的時間。然而現在科學家們開發了一種裝置,他們聲稱該裝置可以在10秒內從安全距離分析有害氣體。

    該工具是由新加坡南洋理工大學副教授Ling Xing Yi領導的一個團隊建立的。

    她的靈感來自2017年的一次事件,該事件引起美國各地民眾對有關聞到類似煤氣味的強烈抱怨。直到幾天後,才發現它是由工廠生產的揮發性有機化合物引起的。這種滯後實際上並不罕見,因為通常使用的氣相色譜-質譜儀空氣分析過程首先需要手動收集空氣樣品,然後進行基於實驗室的實際分析,然後花費數小時到數天不等。

    取而代之的是,新裝置採用了由多孔金屬有機框架奈米材料製成的晶片,該晶片可以捕獲該區域內的氣體分子。然後,將鐳射照射到該晶片上,在與氣體分子相互作用時產生能量較低的形式的光。當用攝像機分析該光時,會將其獨特的光譜特徵與已知有毒氣體的光譜特徵進行比較,從而使使用者可以確定附近是否存在這些氣體。

    該過程稱為拉曼光譜法,通常僅限於固體和液體的測試,因為空氣中的化學物質通常被稀釋得無法檢測到。那就是奈米材料進入的地方,因為它不僅能吸收氣體分子,而且其金屬奈米顆粒還增強了在這些分子周圍產生的光,從而產生了易於讀取的訊號。

    此外,該過程中使用的鐳射和攝像頭目前可以位於距晶片最多10米的位置,並且在將來的版本中該距離可以增加。或者,該晶片可用於收集潛在危險區域中的氣體分子,然後在實驗室安全中進行分析。

    該大學現在正在將該技術商業化。關於這項研究的論文最近發表在《ACS Nano》雜誌上。

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