公共安全领域迎来技术突破,一种新型气体传感器近日问世,可实现对火炸药等硝基芳香类物质的超灵敏检测,检测精度达到万亿分之一量级。这项成果由两家科研机构联合完成,相关研究论文已发表于《化学工程》期刊,为爆炸物痕量蒸气检测提供了全新解决方案。
传统检测手段主要依赖擦拭取样或离子迁移谱技术,但存在明显短板:需近距离接触可疑物、检测耗时较长且灵敏度有限。在机场、车站等人员密集场所,这些局限性可能影响安检效率与安全性。新型传感器的出现,通过"非接触、高灵敏、低功耗"的特性,有望彻底改变现有检测模式。
研发团队采用异质结构纳米材料构建传感器核心部件。这种由两种或多种结构差异显著物质组成的复合材料,其界面区域形成独特的"电子陷阱"结构。当硝基芳香类爆炸物气体分子进入检测范围时,会被界面处的特殊结构精准捕获并牢固吸附。与此同时,材料内部的电子快速迁移特性可显著放大传感信号,使检测极限突破至PPT量级。
目前科研人员正推进技术转化工作,重点开发便携式检测设备。新型仪器将借鉴烟感报警器的设计理念,实现无需人员靠近即可完成超高灵敏度探测。这种"口袋式"检测仪可广泛应用于大型活动安检、反恐行动、环境监测及工业安全等领域,有效提升公共场所的安全保障能力。
据研究团队介绍,该异质结构设计策略具有普适性。通过调整材料组成与界面结构,不仅可用于检测其他类型爆炸物,还能拓展至环境有害气体传感领域。目前团队已与仪器制造企业启动工程化样机联合开发,未来有望建立通用型超高灵敏度气体传感器技术平台。






