利用智能手机测量颗粒物对环境的影响

Pirjo Larima-Bellinghoven 2020-05-27

颗粒物质会损害心脏和肺部，从而对人群造成健康风险。内置气体传感器的智能手机可能会在未来警告高压力。

　　为了使新型传感器能够快速响应并提供准确的读数，弗劳恩霍夫研究人员开发了一种高性能微型隔膜泵，用于提供环境空气。“我们的Smartpump只有25平方毫米，是世界上最小的泵。尽管如此，它具有很高的压缩比，“博士说。Martin Richter，慕尼黑弗劳恩霍夫微系统与固态技术EMFT微系统部负责人。

　　为了产生在泵室压力时，压电效应被使用时，电功率转换成机械：使用AC电压时，硅膜被向上或向下移动，由此将环境空气通过阀吸入，在泵送室中冷凝并再次压出。

　　技巧增加了压力

　　传统的压电驱动的微型膜泵只能用空气产生相对较低的压力。由于压电效应的不对称需要泵室内有很多空间来移动膜罐。这不可避免地会产生很高的死体积，所以剩余体积的气体含量不会喷出。通过一个技巧，可以减小死体积，从而增加压力和抽气速度：“我们在压电效应组装压电陶瓷的过程中以确定的方式拉伸隔膜。这有一个好处，就是我们不再需要一个深抽吸室。“

　　瓣阀和泵室由单晶硅制成。优点：也生产太阳能电池或计算机芯片的半金属具有弹性和无疲劳。另外，各个泵组件可以从硅层非常精确地蚀刻出来。

　　由于这些传感器的响应时间太长，因此将智能手机中的气体传感器集成起来更加困难。智能泵可以故意向气体传感器供应空气，将响应时间从几分钟缩短到两秒钟。不仅要测量细小的灰尘污染，还要测量室内空气是否用完。

　　微型泵还可以用于医疗领域，例如，作为连续递送少量激素或镇痛剂的药物贴剂。Smartpump项目由弗劳恩霍夫未来基金会资助，该基金旨在通过向公司颁发研究成果来促进德国的创新和就业。

内容来源：实验与分析

责任编辑：展源

审　　核：何发

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