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圖3 新開發的呼吸傳感器的工作原理及優勢

Fujitsu Laboratories今天宣布它們成功開發出一款便攜式呼吸傳感器，能夠準確快速地測量特定氣體成分的濃度，比如人類呼出氣體中的低含量組分——氨氣，人類呼吸中的氨氣含量被認為和某些生活疾病相關聯。在此之前，一些氣體分子只能通過大型分析儀器才能檢測鑑定，隨著這款傳感器的誕生，將使氣體檢測變得簡便。

圖1 人類呼吸排出氣體組分示意圖

鑑於人類呼吸排出的氨氣與肝臟代謝、幽門螺旋桿菌感染（胃癌風險因素）存在關聯，Fujitsu Laboratories應用溴化亞銅的氨氣吸附特性開發了一款能夠檢測微量氨氣的傳感器，用於檢測人類呼出氣體中氨氣的含量，這款傳感器對氨氣的靈敏度高於其它氣體約2500倍。

關於該技術

溴化亞銅中含有一價銅離子，是一種P型半導體，可以對氨氣分子進行可逆吸附。利用這一性質，Fujitsu Laboratories開發了一款呼吸氣體傳感器，並對傳感器中的薄膜厚度和溴化亞銅沉積層進行了優化。氨氣分子的供電效應降低了傳感器薄膜中的載流子，從而導致電極間的電阻上升。利用這一現象可以判斷氨氣和溴化亞銅間反應的發生。因此，該傳感器對氨氣的靈敏度達到了對丙酮靈敏度的2500倍，丙酮也是人類呼出氣體中的常見組分。該傳感器對氨氣的識別和濃度測量靈敏度達到了10ppb（十億分之一）。

未來計劃

Fujitsu Laboratories計劃將對該技術繼續深入研究，增加可監測的氣體種類，並將傳感器嵌入智能設備和可穿戴設備，使呼吸氣體檢測和使用溫度計一樣簡單。