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駱駝鼻子有奧妙？新型傳感器靈感竟來源它
據(jù)New Atlas報道，受駱駝的鼻子啟發(fā)，科學家們已經(jīng)開發(fā)出了一種*的新型濕度傳感器，以克服現(xiàn)有解決方案的不足之處。這種新型設(shè)備能夠檢測空氣中低水平的水分子，并開辟了一些有趣的可能性，包括在環(huán)境中尋找水源或與計算機進行非接觸式交互。
傳感器初的發(fā)展，就是來自工業(yè)自動化的推動。出于提率的目的，工業(yè)生產(chǎn)開始由中央控制室控制各個生產(chǎn)節(jié)點上的參量，包括流量、物位、溫度和壓力四大參數(shù)，催生了傳感器的發(fā)展。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、環(huán)保、國防、科研、航天等部門，經(jīng)常需要對環(huán)境濕度進行測量及控制。但在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中，濕度是最難準確測量的一個參數(shù)。
人們的生存和社會活動與濕度密切相關(guān)。隨著現(xiàn)代化的實現(xiàn)，很難找出一個與濕度無關(guān)的領(lǐng)域來。由于應(yīng)用領(lǐng)域不同，對濕度傳感器的技術(shù)要求也不同。濕度是空氣中所含的水分的百分比。來表示空氣的潮濕度。
近年來，國內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長足進步。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展，為開發(fā)新一代濕度/溫度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件，也將濕度測量技術(shù)提高到新的水平。
近日，小編了解到，在ACS Nano的一項新研究中，研究人員描述了一種受駱駝鼻子的結(jié)構(gòu)和特性啟發(fā)的濕度傳感器。在實驗中，他們發(fā)現(xiàn)這種裝置可以可靠地檢測包括工業(yè)廢氣和人類皮膚周圍空氣在內(nèi)的環(huán)境中的濕度變化。
目前市場上的不同濕度傳感器各有優(yōu)缺點，有些只提供低靈敏度的水檢測，有些提供高靈敏度，但其性能會受到環(huán)境條件的影響，例如暴露在強烈的陽光下。中國的科學家們著手開發(fā)一種既能滿足耐用性又能滿足敏感度要求的產(chǎn)品，為此，他們從駱駝的鼻子汲取靈感。
這些“沙漠之舟”的鼻子具有狹窄的通道，具有大表面積的吸水粘液。這使得這些動物在干旱環(huán)境中非常有效地嗅出水，因此科學家們將它們的鼻子作為一種具有高度靈敏度的新型濕度傳感器的藍圖。
據(jù)悉，駱駝有一種的靠少量水生存的能力。它們也善于在廣袤的沙漠中尋找水源，使用的是鼻子的“濕度探測器”。駱駝鼻子內(nèi)狹窄的、像卷軸一樣的通道創(chuàng)造了一個很大的表面積，里面有吸水的粘液。為了模仿鼻子內(nèi)的結(jié)構(gòu)，該團隊創(chuàng)建了一個多孔聚合物網(wǎng)絡(luò)。在實驗中，該裝置可以監(jiān)測高溫工業(yè)廢氣中的濕度波動，找到水源的位置，并感知來自人體的水分。
研究人員說，這種敏感性表明，該設(shè)備可以成為無觸摸界面的基礎(chǔ)，人們可以通過它與計算機進行交流。他們說，更重要的是，該傳感器對水分的電反應(yīng)可以被調(diào)節(jié)，就像人類神經(jīng)元發(fā)出的信號一樣，有可能讓它通過人工智能來學習。
關(guān)于濕度傳感器
濕度傳感器是非密封性的，為保護測量的準確度和穩(wěn)定性，應(yīng)盡量避免在酸性、堿性及含有機溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環(huán)境中使用。為正確反映欲測空間的濕度，還應(yīng)避免將傳感器安放在離墻壁太近或空氣不流通的死角處。如果被測的房間太大，就應(yīng)放置多個傳感器。
有的濕度傳感器對供電電源要求比較高，否則將影響測量精度.或者傳感器之間相互干擾，甚至無法工作。使用時應(yīng)技要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。
傳感器需要進行遠距離信號傳輸時，要注意信號的衰減問題。當傳輸距離超過200m以上時，建議選用頻率輸出信號的濕度傳感器。
由于濕敏元件都存在一定的分散性，無論進口或國產(chǎn)的傳感器都需逐支調(diào)試標定。大多數(shù)在更換濕敏元件后需要重新調(diào)試標定，對于測量精度比較高的濕度傳感器尤其重要。