
中國地質大學(武漢)易穎教授團隊研發的紫外線檢測設備,只有手掌大小,成本不超過6元錢。受訪者供圖
湖北日報訊(記者張歆、通訊員孫彥欽、李潔)7月4日,記者從中國地質大學(武漢)獲悉,該校機械與電子信息學院易穎教授團隊成功研製出新型紫外線檢測技術,使用該技術簡單方便且費用低廉。
不久前,相關成果由易穎教授團隊和中南大學物理學院孫健教授團隊聯合發表在國際權威期刊《高級功能材料》上。
據測算,單次檢測成本低至1角錢,測試所用檢測裝置成本不到十元錢。業內專家稱,低廉的價格為此項技術的大規模商用提供廣闊空間。
據易穎教授介紹,紫外線是一種非可見光,是陽光中頻率為750THz~30PHz的光線。紫外線對人類既有益處,也會產生傷害。其能促進人體合成維生素,還具有殺菌作用;但過強的紫外線會傷害人體,晒傷皮膚,傷害眼睛,甚至導致皮膚癌。
根據《工作場所有害因素職業接觸限值》國家標準,工作場所紫外線光譜分為中波紫外線、短波紫外線、電焊弧光,八小時職業接觸的紫外線照射量限值分別為3.7mJ/cm²、1.8mJ/cm²、3.5mJ/cm²。建築工人、林業工人、導遊等戶外工作者,醫療與消毒行業從業者,高空作業人員等尤其要注意對紫外線輻照的監測。對紫外線的準確監測對於保障職業健康安全和評估塗層材料老化等方面具有重要意義。近年來,隨着全球氣溫升高,大氣中臭氧層減少,太陽紫外線照射日益加劇,在日常生活中進行紫外線監測也日益頻繁。
目前,傳統的紫外輻照劑量監測設備尺寸大,數據採集、信號處理和存儲需要依賴不同的組件聯合完成,監測設備售價在幾百元至幾千元不等,成本高、普及性較差。並且,檢測時,一旦紫外線輻照消失,傳感器就回到初始狀態,導致採樣頻率加大,進一步增加成本。
針對行業的痛點,易穎團隊經過多年研究,開發出一種獨特的電子試紙並製作出「簡約」型傳感器——在紫外線輻照的過程中,基於聚乙烯吡咯烷酮官能化碳納米管網絡薄膜的傳感器的變化與輻照劑量保持簡單的線性關係,便於讀取,檢測設備分辨率達到微焦耳級(36μJ/cm²),完全滿足紫外線檢測對傳感器的靈敏度需求。
「紫外線照射的劑量和時長信息就像『刻』進了測試紙的內部,而且不可篡改。」團隊比喻稱,新技術意味着無需依賴存儲單元和高速採樣,僅僅通過簡單的電阻讀取電路,就可以實現紫外線劑量的檢測、累加、儲存等多重功能,完全突破了原來的測量方式,大大降低了各項成本。
據了解,目前,團隊已在實驗室製備出該紫外線劑量計,進入產業化應用階段。
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