基于自加热调制的微型电子鼻可快速识别气体分子

近日，中国科学院合肥物质院安光所孟钢研究员团队在前期工作的基础上，研发了基于自加热调制的微型电子鼻，相关研究成果发表在ACS Sensors期刊上。

半导体气体传感器阵列热调制与深度学习算法的发展赋予了“非特异型”电子鼻无穷的识别潜能，现有外部加热传导型气体传感器通常需要几秒才能达到设定温度，最快需要几十甚至上百秒才能获取足够的分子特征进行准确的分子识别。较慢的识别速率限制了电子鼻在化学战剂、硫化氢等致命毒气及爆炸性气体快速监测预警中的应用。

针对上述问题，安光所研究团队同泰国Mati研究员、苏州大学李亮教授团队展开合作，使用真空掠角溅射制备了基于氧化钨纳米棒膜的电子鼻，利用纳米棒膜的超快（~20微秒）热弛豫特性，率先开展了自加热调制的研究。自加热型电子鼻能够在0.5至1秒内提取充足的分子特征，实现12种气体分子的准确识别。此外，团队还构建了一个基于自加热调制的微型智能电子鼻系统，包括传感器、信号处理与模式识别算法及手机app控制、显示界面，并在室内进行了初步的分子识别应用展示。

基于自加热调制的微型电子鼻识别系统

上述研究工作由中科院国际合作局、国家自然科学基金及合肥研究院安徽光机所资助。

审核编辑：刘清