徽章在检测到某些化合物时会改变颜色或亮度,有朝一日可以警告人们,危险范围从变质的食物到有毒的神经毒气。根据《科学》杂志当前一期的一份报告,研究人员已经开发出可穿戴的液晶传感器,可以在几秒钟内对十亿分之几浓度的蒸汽做出反应。
实验室目前使用诸如质谱分析等技术来嗅探可疑化学物质,但所涉及的设备笨重且昂贵。相比之下,由威斯康星大学的尼古拉斯·L·阿博特和3M公司的拉胡尔·R·沙阿工程师设计的新设备,足够小巧可以佩戴,并且生产成本相对较低。
传感器由超薄金膜组成,化学受体附着在其上。这些受体将液晶弱锚定在沿薄膜波纹表面的特定方向上。当受体暴露于其目标化学物质时,它们与该化学物质的结合比与液晶的结合更强。结果,化学物质将液晶置换到新的方向——这种变化肉眼可见。(在传感器中构建多种类型的受体可以检测各种化学物质。)当从化学物质中移除时,传感器恢复到其正常方向。
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到目前为止,研究人员已经证明该传感器能够检测与食物腐败和某些类型的杀虫剂相关的化学物质。但他们指出,这些设备也可能在军事领域找到应用。