基于电子鼻

撰者：张达奇拉曼光谱是探测单壁碳纳米管性质的重要手段。通过G模的峰型判定碳管的导电性（金属或半导体）和通过RBM模的拉曼频移计算碳管管径，是碳管拉曼光谱的两大主要应用。但是要通过分析拉曼光谱精确获得碳管的手性指数（n,m）仍然具有挑战，尤其是在仅有少波长激发的情况下。北京大学化学与分子工程学院李彦教授-杨娟副教授团队利用实验中观察到的金属管两个电子拉曼散射峰（ERS），发展了一种便捷、精确的金属管（n,m）指认方法。利用此方法，研究者可以只通过单一波长激发的拉曼光谱精确指认出金属管的（n,m），从而进一步建立起金属管光学、电学性质的手性结构依赖性。两个ERS峰的发现实验中作者首先对悬空的单根金属管进行了透射光谱测试以确定其电子跃迁能（Mii）的数值。在同一根碳管的拉曼光谱中可以分辨出分别位于M11+和M11-的两个ERS峰（图1a），这是对单根金属管两个ERS峰的报道。该峰源于金属管费米能级附件的电子对光生激子的非弹性散射作用，并在Mii处发生共振增强（图1b）。图1. （a）单根（13,7）碳管的拉曼光谱（红线：激发波长633 nm；绿线：激发波长532 nm）和透射光谱（黑线）。（b）碳管的声子拉曼散射（紫色箭头）和电子拉曼散射（蓝色与红色箭头）过程示意图。18种不同手性碳管Mii数值的获得基于以上发现，作者对不同（n,m）的碳管进行了测试。利用HORIBA Aramis拉曼光谱仪自动线mapping功能可以对悬挂于镂空沟槽上的碳管进行有效的定位和光谱测试。实验中一共得到了18种不同（n,m）的Mii数值，并拟合得到了定量关系式，为今后金属管指认提供了重要参考数据。此外，作者收集了11个（12,9）碳管的数据，发现管束、积碳等因素对碳管拉曼光谱有较为显著的影响。统计获得的ωRBM和M11波动差标示在图2b中。虽然M11受环境影响较大，但是M11的裂分值（即M11+- M11-）受环境影响的变化仅有±4meV。图2 （a）2n+m=33金属管的拉曼光谱，激发波长633 nm。蓝色虚线表示对ERS峰的拟合。（b）通过ERS指认的18个金属管（红色数据点）。基于ERS的拉曼光谱的优势相比于现有的瑞利散射光谱、偏振吸收光谱、可调激光拉曼等适用于单根碳管测试的谱学方法，基于ERS的拉曼光谱拥有以下三大优势：1仪器需求简单，测试便捷在该工作中，作者使用了HORIBA Aramis拉曼光谱仪，配备532nm、633nm、785nm三个常见的激发波长，通过仪器全自动切换，即可测试得到1.4-2.3 eV范围内的跃迁能数值。类似的显微拉曼光谱仪还有HORIBA XploRA, LabRAMHR Evolution型光谱仪，均可以满足相关研究者的需求，测试不再依赖于复杂的仪器搭建和调试。2测试精度高得益于HORIBA拉曼光谱仪的高分辨率和良好的噪声抑制水平，通过ERS测定Mii的误差仅为±1meV，远优于常见的瑞利散射光谱等电子光谱学手段~10 meV的误差。 3样品适用范围广针对硅基底上、表面活性剂包裹的、管束中的碳管作者在实验中均能测试得到ERS峰。图3 （a）单根（12,9）碳管（黑线）及含有（12,9）碳管的管束（绿线）的拉曼光谱，激发波长633 nm。（b）同一根金属管在悬空部分（黑线）和硅基底上部分（红线）的拉曼光谱，激发波长633 nm。此项研究工作得到了国家自然科学基金会和科技部的支持。相关工作发表在《Physical Review B》和《ACS Nano》上：Daqi Zhang, Juan Yang, EddwiHasdeo, Can Liu, Kaihui Liu, Riichiro Saito, Yan Li, Multiple electronic Raman scatterings in a single metallic carbon nanotube. Phys. Rev. B, 93, 245428 (2016).Daqi Zhang, Juan Yang, Meihui Li, Yan Li, (n,m) Assignments of Metallic Single-Walled Carbon Nanotubes by Raman Spectroscopy: The Importance of Electronic Raman Scattering. ACS Nano, 10, 10789–10797 (2016). HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术，HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。

目前，茶叶品质大多数是通过人的感官评定的。人感觉器官的灵敏度易受外界因素的干扰而改变，从而影响评定的准确性。电子鼻技术的兴起让人们看到综合评价气味整体信息的巨大潜力。近年来 ，电子鼻得到了广泛的研究和应用，尤其在食品和饮料工业方面。电子鼻把具有不同特性的气体传感器组合成气体传感器阵列，使其检测范围更宽 ；同时在模式识别数据处理方面也在不断发展完善各种识别方法，使得检测结果更准确。电子鼻在茶叶审评中探测香气方面有着广阔的应用前景。茶叶香气是决定茶叶品质的重要因子之一, 历来受到茶叶研究者的重视。 以下是德国AIRSENSE电子鼻在茶叶品质评价中的应用部分参考文献，有需要原文的老师可以联系我们。标题单位发表期刊茶叶中茶多酚含量电子鼻技术检测模型研究河南农业大学机电工程学院河南农业大学学报基于电子鼻技术的信阳毛尖茶咖啡碱检测方法拳河南农业大学机电工程学院传感技术学报龙井茶叶品质的电子鼻检测方法浙江大学生物系统工程与食品科学学院农 业 机 械 学 报电子鼻GC-MS与技术分析贵州凤冈有机茶香气成分的对比研究防化指挥工程学院全国中药创新与研究论坛 论文集电子鼻在六堡茶陈化年份识别中的应用广西亚热带作物研究所南方农业学报 基于电子鼻技术对云南普洱熟茶的香气品质判别云南农业大学西南农业学报福鼎白茶风味的电子鼻和电子舌评价中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院食品工业科技正交试验优选脉冲电场提高晒青茶醇类香气的参数研究云南昭通农业学校食品工业电子鼻技术对不同藏地的普湛茶香气分析云南农业大学西南大学学板电子鼻技术及其在茶叶中的应用研究宁德职业技术学院食品与机械基于电子鼻技术的茶叶贮藏时间检测方法蚌埠学院兰州文理学院学报基于电子鼻技术对云南普洱熟茶的香气品质判别云南农业大学西南农业学报基于电子鼻技术的黄山毛峰茶品质检测方法蚌埠学院湖北工程学院学报HS_SPME_GC_MS结合智鼻对不同产地苦荞茶香气成分分析与鉴别西华大学分析与检测

【德国AIRSENSE电子鼻】作为一种新型的仿生检测设备，对气味的客观评估弥补了人类感官描述的模糊性、主观性、不精确性以及色谱的繁杂性等缺点，特别是在中药材基源鉴别、中药材质量检测以及中药材炮制品等方面得到了应用运用。电子鼻建立中药气味指纹图谱，以建立不同药材产地、不同品种药材、储藏期的中药电子鼻识别模型，进行质量评价，为中药材鉴别及中药材品质的保证提供了有效的方法。1 基于电子鼻和电子舌技术分析紫菀药材的气味特征亳州职业技术学院药学院，安徽省中医药科学院亳州中医药研究所，安徽中医药大学目的：基于电子鼻和电子舌技术分析紫菀药材的气味特征。方法通过电子鼻和电子舌检测出样品的响应值和味觉值，利用主成分分析法、线性判别分析、Loading等分析法对数据进行分析。结果：电子鼻技术能把不同药用部位区分开，电子舌结果显示安国紫菀鲜味大于亳州，苦味、甜味、涩味、丰富度小于亳州紫菀；无硫紫菀鲜味大于有硫紫菀，苦味、涩味、甜味小于有硫紫菀，丰富度相似；亳州紫菀根的甜味大于根茎，亳州紫菀根的苦味小于根茎；根占比例越大甜味、苦味、涩味越大，根茎占比例越大丰富度越大，根和根茎都含有鲜味。结论：基于电子鼻和电子舌技术能够快速、客观、简便地区分紫菀不同产地、不同加工方法及不同部位的气味特征，可为紫菀药材规格鉴别提供的新方法。 2 电子束辐照对川麦冬品质及抗氧化活性的影响西南科技大学生命科学与工程学院，四川省原子能研究院，辐照保藏四川省重点实验室为探讨高能电子束辐照对麦冬的影响，以川产道地药材麦冬为研究对象，研究不同剂量0（CK）、2、4、6 kGy电子束辐照对其微生物数量、感官品质、理化品质、活性成分含量及抗氧化活性的影响。结果表明，电子束辐照能明显降低麦冬中需氧菌、酵母及霉菌总数；此外，所有样品中均未检出大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)及沙门氏菌(Salmonella)。电子束辐照有利于提高麦冬总皂苷含量，对水分、总灰分、水溶性浸出物、总黄酮、总多糖、总酚含量及抗氧化活性均无显著影响(P0.05)。电子束辐照后麦冬颜色变暗，主要表现为a*值增加。主成分分析(PCA)及线性判别分析(LDA)结果表明，2 kGy电子束辐照剂量对麦冬风味影响较小。综上，2 kGy辐照处理能有效降低麦冬中微生物数量，对其活性成分含量及抗氧化活性无显著影响，能保持麦冬的色泽及风味品质。本研究为电子束辐照技术在麦冬及其制剂的加工应用提供了一定的理论依据。3 基于电子鼻与多元统计分析判别三七品质西北民族大学生命科学与工程学院，云南中医药大学中药学院，西北民族大学生物医学研究中心中国-马来西亚国家联合实验室，甘南牦牛乳研究院目的：基于电子鼻与多元统计分析判别三七Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen的品质。方法：在优化电子鼻检测条件基础上，对传感器响应信号进行多元统计与神经网络分析。结果：电子鼻检测三七较佳条件为样品量1.5 g；顶空生成时间15 min；顶空体积250 mL；载气体积流量400 mL/min。多元统计表明主成分分析和典则判别分析均能区分三七主根与支根，但后者效果优于前者；利用三七主根和支根气味信息结合典则判别分析，可实现对三七产地的定性判别，其中主根气味信息的判别效果更好。多层感知器神经网络分析可以实现对三七主根、支根及产地的定量判别，主根与支根分类准确率达99.49%；主根产地判别准确率为99.49%；支根产地判别准确率为95.95%。结论：电子鼻结合多元统计与神经网络分析可以实现对三七品质的判别，且该方法高效快速可用于实际生产。 4 基于电子鼻技术分析生、制九香虫药材“气"特征辽宁中医药大学药学院目的：基于电子鼻技术，对九香虫生品和炮制品药材"气"特征进行分析与表征，为九香虫生品和炮制品的质量控制提供实验依据。方法：九香虫样品生品13批、炮制品14批，采用PEN3电子鼻系统，分析九香虫样品的"气"特征，并将所得数据分别进行Loadings、PCA及LDA等统计学分析。结果：在所选的10个传感器中，有5个传感器对九香虫生品及炮制品的"气"特征具有较好的响应，分别为有机硫类、芳香成分、甲烷等短链烃类、小分子氮氧化物类、醇醚醛酮类成分；其中对九香虫生品敏感性较强的为6号传感器，即甲烷等短链烃类成分；对九香虫制品敏感性较强的为9号传感器，即芳香类成分。结论：电子鼻技术可用来解析九香虫药材生制品中"气"特征；九香虫生品与制品的共性成分为机硫化合物，可能为其功效的主要物质；九香虫生品"气"的标志性成分为甲烷等短链烃类成分，九香虫制品"气"的标志性成分为芳香类成分；为揭示九香虫生品和制品"气"的科学内涵及其药材质量控制提供了实验依据。 5 电子鼻技术应用于川贝母真伪及规格辨识的可行性分析河南中医药大学，河南中医药大学第一附属医院中药饮片临床应用现代化工程研究中心目的：基于电子鼻技术，建立一种快速而准确的川贝母真伪及规格辨识新方法，并探讨该技术用于中药饮片鉴定的可行性。方法：以川贝母为研究对象，收集80批待测样品，以电子鼻嗅觉感官数据为自变量X，以2020年版《中华人民共和国药典》所载方法结果为主，并参考传统经验辨识结果作为标杆辨识信息Y，利用判别分析(DA)，最小二乘支持向量机(LSSVM)，主成分分析-判别分析(PCA-DA)，偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)4种化学计量学方法分别建立川贝母饮片真伪及商品规格辨识模型Y=F(X)；以辨识准确率、耗时为指标，对结果进行探讨。结果：经留一法交互验证，在真伪辨识中，上述4种模型正确率分别为93.75%，91.25%，95.00%和95.00%，以PCA-DA与PLS-DA辨识模型为最优；在规格辨识中，4种模型辨识正确率分别为86.67%，88.00%，89.33%和68.00%，以PCA-DA辨识模型为最优。电子鼻辨识真伪及规格模型的准确率均较高,耗时相对较短。结论：电子鼻技术可准确、快速地对川贝母进行鉴别，在时效性和正判率方面均具有显著优势。 随着这一技术的不断发展，电子鼻在中药气味掩盖效果评价和辅助中药安慰剂制备等方面也得到进一步的应用。同时电子鼻与气质联用也会在中药药理药效研究、中药制剂研究、生产与质量控制等方面更加广泛的应用。

基于电子鼻的不同去势猪肉风味品质评价《肉类研究》王曼  王振宇  马长伟 中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京,100083摘要‍：实验分别对免疫去势公猪肉,手术去势公猪肉和完全公猪肉进行电子鼻检测,并采用主成分分析、线性判别式分析和交互验证判别分析分别对电子鼻15s、30s和60s响应值进行统计处理.结果表明,主成分分析效果不好,三个处理组几乎完全重叠 线性判别式分析结果显示,采用15s响应值其区分效果及聚类效果好,完全公猪组的气味显著地区别于免疫去势和手术去势组,且免疫去势组的气味与手术去势组相似 对15s、30s和60s响应值进行交互验证判别分析,总体正确率依次为90.0%、83.3%、66.7%.由各组的正确率可知,完全公猪组的正确率最高,正确率稍低的30s和60s响应值的分析结果显示,手术去势组和免疫去势组较易混淆,说明这两组气味相似.综上所述,电子鼻的检测结果显示,手术去势组和免疫去势组的气味相似,且均与完全公猪组有较大差异。关键词：猪肉风味  电子鼻  主成分分析  线性判别式分析  交互验证判别分析 基于电子鼻技术的金华火腿鉴别与分级姚璐 丁亚明 马晓钟 郭如斌 尹中 王震 沈立荣 裘正军 浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州,310058金华市质量技术监督检测院,浙江金华,321001金华市汉邦食品有限公司,浙江金华,321071摘要： 研制一套适合金华火腿品质的电子鼻分级系统,对3个等级的金华火腿样品进行了检测,获得了电子鼻传感器的响应值.再利用线性判别式分析(LDA)、主成分分析(PCA)和偏最小二乘法(PLS)等多元统计方法进行了数据处理,其中LDA用来鉴别,PCA用来降维,PLS用来预测.结果表明电子鼻能够很好地区分不同品质等级的金华火腿,并验证了预测金华火腿等级的实际效果.该研究所提出的品质分级检测新方法将为金华火腿标准的修订和完善提供科学依据。关键词：电子鼻  金华火腿  鉴别  分级 基于逐步判别分析和BP神经网络的电子鼻猪肉储藏时间预测《传 感 技 术 学 报》洪雪珍  王俊 浙江大学生物系统工程系,杭州,310029‍摘要：旨在探讨一种快速检测猪肉储藏时间的电子鼻方法.本研究采用德国Airsense公司的PEN 2型便携式电子鼻对不同储藏时间(0～7 d)的猪肉样品进行检测,每天检测42个样品,每个样品质量为10 g,密封时间为5 min.提取第60 s数据进行线性判别分析,结果显示电子鼻能较好的区分不同储藏天数的猪肉样品.同时用逐步判别分析和BP神经网络对猪肉储藏时间进行预测,训练集的准确率,前者为100%,后者为94.17%,而预测集的准确率,前者为97.92%,后者为93.75%.研究表明电子鼻技术有望在猪肉新鲜度快速检测上得到广泛的应用.关键词：电子鼻  检测  逐步判别分析  BP神经网络  猪肉

前不久，美国奋进号航天飞机为国际空间站送去一个电子鼻。它可以“嗅”出空间站内空气中的危险物质，保护宇航员的健康和安全。2008年12月9日，国际空间站宇航员把这个鞋盒大小的电子鼻安装到乘员舱内，开始为期6个月的试运行。如果证明确实有效，电子鼻今后还将应用于宇航员重返月球等其他载人空间探索项目。　　不仅在航空领域，电子鼻从20多年前诞生至今，以其快速、简单、客观和廉价的特点，在食品加工、环境监测、公共安全和医学诊断等诸多领域得到应用。记者就此采访了《基于嗅觉模型的电子鼻仿生信息处理技术研究进展》(《科学通报》2008年第22期)一文的第一作者、浙江大学工业控制技术国家重点实验室教授李光。　　源于生物嗅觉　　电子鼻研制的灵感来源于生物嗅觉，是对其结构和功能的模仿。“生物体经过千万年演化后，形成了极其精巧的结构和完美的功能，比如其快速、高效、经济和可靠等性能是目前多数人工机器无法达到的。”李光说：“工程界应该自觉地学习生物体，从大自然中寻求新思路、新原理和新理论。”　　电子鼻最早可以追溯到1962年Seiyama发现了二氧化锡的气敏特性，但直到1982年Persaud等人在Nature杂志上第一次提出以阵列思想来识别几种简单气体，标志电子鼻的诞生。　　20多年来，电子鼻从理论到技术都有了很大发展。李光介绍，在气敏传感器方面，科研人员研制出了不同传感原理和制作工艺的气敏传感器，如现在常用的有金属氧化物半导、石英晶体微天平、导电聚合物、声表面波等，极大地丰富了气味信息的获取途径。作为电子鼻智能化单元的模式识别算法，也引入了各种各样的方法，包括常见的主成分分析和各种人工神经网络与专家系统。　　李光说：“最近几年，在传感器领域的国际最著名期刊之一Sensors and Actuators上，关于电子鼻及相关技术的报道也急剧增多，由此也可以看到学术界对该领域的研究越来越重视。”　　人工嗅觉系统　　电子鼻不仅仅是一种传感器。李光解释说，“电子鼻”这个术语存在两面性，一方面有自明性，顾名思义，而另一方面也往往容易产生误解，缩小了它的结构范围。“确切地说，电子鼻是人工嗅觉感受器(传感器阵列)加人工脑(信息处理算法)，前者负责‘嗅’，后者负责‘识别’，所以称之为人工嗅觉系统更贴切。”　　一个人工嗅觉系统通常由3个部分组成：气敏传感器阵列、信息采集电路和模式识别算法。挥发性气味与多个气敏传感器反应，将样品的化学信号转换成电信号,然后经过一系列信号调理、基线校准等预处理过程，获取该样品所对应的综合“指纹”信息，再从中提取合适的特征输入到特定的模式识别算法，最终完成对样品的定性或定量辨识。　　与人类的嗅觉系统相比，电子鼻气室内的气敏传感器阵列相当于鼻腔上的嗅上皮，具有交叉敏感的化学传感器则相当于对多种气味分子敏感的嗅神经元，其作用都是将气味的化学信息转换为电信息 预处理的功能类似于嗅球内信号的整合与增强 模式识别原理，特别是人工神经网络方法，则在一定程度上模拟了大脑皮层信息编码、处理和存储等过程。　　“电子鼻的灵敏度一方面取决于所用气敏传感器的灵敏度，比如说用日本Figaro公司的TGS气敏传感器一般达到几十甚至上千ppm(百万分之一)级别，而用一些SAW型传感器则可以达到ppb(十亿分之一)级别。”李光说：“此外，电子鼻本身一些算法可以提高检测的灵敏度，例如Pearce等人提出的嗅神经元——丝球体汇聚模型，采用嗅觉系统的实际功能削弱信号中的无关噪声，提高检测灵敏度。”　　目前，电子鼻研制的两个关键技术仍须进一步深入研究。李光指出，一方面要开发性能优良的气敏传感器构建阵列，另一方面还需要强大的信息处理算法来处理这些信息。李光说：“传感器在灵敏度、寿命、功耗、使用方便性等方面各有优劣，在这些方面有大量的科研工作者在努力。而在信息处理算法上，尽管提出的方法很多，但各自局限性很大，且一般只能针对特定的识别任务，根本无法和人类大脑比拟。”　　应用前景诱人　　电子鼻具有快速、简单、客观和廉价的特点，在食品加工、环境监测、公共安全和医学诊断等诸多领域都有很大的潜在应用前景。　　某些疾病比如糖尿病、肺癌、消化道疾病等，因引起病人体内生物化学变化而产生独特气味，此外一些引起疾病的细菌本身就有独特气味，使得健康人和患者的气味存在微妙的不同，但是这些气味对普通人来说是很难觉察的。　　“用电子鼻可以做到。”最近，Mohamed等人应用电子鼻分析尿液气味，经过数据评估来预测2型糖尿病，其正确率高达96%。美国食品及药物管理局(FDA)已经审批通过一种检测尿路感染的电子鼻，而其他一些医用电子鼻也在等待获批。　　目前国外已经有数十家公司对电子鼻进行了商业化开发，例如Alpha MOS公司的FOX系列、Technobiochip公司的LibraNose、Electronic Sensor Technology公司的zNose和AIRSENSE Analytics公司的PEN系列等。　　国内有一些公司在代理电子鼻产品，销售对象一般是大学、研究机构，供其用于应用型研究或对电子鼻产品所带的模式识别算法进行二次开发。但据李光所知，在工农业生产或者医疗诊断的实际场合，还没有真正应用起来。　　李光说，一方面由于这些国外电子鼻产品的价格非常高，并没有达到电子鼻廉价的优点 另一方面，电子鼻产品的性能还没有达到实际应用的水平，电子鼻产品的市场还没有培育起来。比如说医疗诊断，一种诊断手段要得到一线临床医生的认可需要很长时间，不仅包括产品自身的可靠性，还包括一些必要的准入程序。　　尽管如此，李光相信，随着学术界和科技界的共同努力，电子鼻作为一种辅助诊断工具，在不久的将来就可以在医院见到 同时，在广受重视的食品安全方面，电子鼻应该能发挥它的功用。“电子鼻的前景还是很诱人的。”李光说。　　李光的实验室在电子鼻方面正在进行两项研究。一是气敏传感器的研究，由于金属氧化物气敏传感器功耗大，无法做到便携式、手持式产品的低功耗要求，他们的工作现在主要把重点放在石英晶体微天平QCM型传感器上，用功能材料学的方法制备纳米敏感膜，进行气敏研究。二是在模式识别算法上作一些改进，与美国加州大学伯克利分校的Freeman教授合作多年，开展嗅觉神经网络的仿生应用研究。　　另外，李光介绍，他们实验室刚申请到一个国家自然科学基金项目，准备用昆虫触角的传感功能来弥补现有气敏传感器的不足。“这个想法在国际上非常新颖，但也面临很多挑战。但是我，包括我的研究生对这方面都兴趣盎然，很乐意作一些被别人看来比较‘另类’的研究。”

科技日报讯 抗生素的广泛应用，是现代医学进步的重要标志之一。但抗生素的滥用也催生了一系列&ldquo 超级细菌&rdquo ，它们因异常强大的耐药性而著称，常常令医务工作者们束手无策。然而最近传来了好消息，一种通过电子鼻嗅辨难于检测的超级细菌&mdash &mdash 艰难梭菌的技术已经出现。　　据物理学家组织网近日报道，英国莱斯特大学的研究小组研制出一款能够通过嗅探方式快速检测艰难梭菌的&ldquo 电子鼻&rdquo ：通过质谱仪来识别艰难梭菌独特的&ldquo 气味&rdquo ，从而快速诊断出患者是否感染艰难梭菌。更重要的是，该团队声称，未来医务工作者们可以通过气味轻易地辨别不同种类的菌株。该项研究成果发表在《代谢组学》杂志网站上。　　艰难梭菌又称难辨棱状芽孢杆菌，因难于分离观测而得名，通常寄生在人的肠道内，具有强传染性和抗药性，发病后通常会导致腹泻、发热以及胃痉挛。在不当服用某些抗生素后容易大量繁殖，难以治疗，因此也有超级细菌之称。　　莱斯特大学化学部的保尔· 芒克斯教授表示，快速检测并鉴别艰难梭菌是医疗工作者们最迫切需要的技术之一，这项技术将有助于尽快发现感染者，使医护者们能够尽快采取针对性措施，抑制病情的进一步发展。　　鉴于艰难梭菌的特殊性，错过最佳治疗时机后，不当治疗和盲目使用抗生素，将会导致患者的高病发率和死亡率，同时造成医疗资源的大量浪费。　　麻烦的是，不同菌株的艰难梭菌会在感染者身上产生不同的症状，并且可能需要针对性的不同疗法。而这项鉴别方法不仅能够检测出艰难梭菌的感染者，还能协助医务工作者采取针对性的有效治疗。　　不同菌株的艰难梭菌都有着独一无二的&ldquo 气味&rdquo 。研究者称，基于大量的细菌样本的研究发现，不同品系的细菌在质谱仪下会显现出各不相同的&ldquo 化学指纹&rdquo 。现在，他们已经能够通过&ldquo 电子鼻&rdquo 鉴别挥发性有机物(VOCs)，从而快速&ldquo 闻&rdquo 出艰难梭菌，这项成果将会大大增强检测的速度和精确度，并可以协助进行不同菌株生长过程的研究。　　芒克斯教授说，粪便样本检测是识别该类感染者的重要途径，在临床诊断中借助这项技术，可以利用粪便样本快速筛选出艰难梭菌的感染者。　　来自莱斯特大学化学部的安迪· 艾利斯教授说：&ldquo 这项成果为我们带来了新希望。在掌握鉴别不同菌株艰难梭菌鉴别方法的基础上，未来可能会发展出基于少量样本进行快速甚至是瞬间检测的方法，从而推动艰难梭菌感染治疗技术的发展。&rdquo

以色列海法理工大学化学工程学院纳米技术研究所的霍萨姆海克博士领导的研究小组，开发出一种可以探测早期癌症的电子鼻。临床试验显示，这种电子鼻可准确探测出肺癌、乳腺癌、前列腺癌和结肠癌4种癌症的类型和位置，还能区别出癌症患者和健康人。　　科学人员是仿照狗的嗅觉功能研制出这种电子鼻的。研究发现，狗具有区别恶性肿瘤分子的能力。当癌变分子从患者血液到达肺部并被呼出体外时，狗通过“嗅”患者呼出的气体，就能发现早期癌症。这种人造电子鼻就是基于这一原理制造的，它实际上是一个与狗的嗅觉器官非常类似的纳米传感器。　　共有177名20岁至35岁的志愿者参加了测试，他们中有健康人，也有癌症患者。研究人员用这种电子鼻探测他们呼出的气体，然后探测数据经先进的算法语言进行处理。结果显示，电子鼻区分癌症种类及患者和健康人的准确率达92%。　　海克博士表示，上述4种癌症几乎占致命癌症的一半，对人类健康威胁极大。他们研发的这种纳米传感器具有探测肿瘤中微量化学物质的能力，既可用于发现早期癌症，也可对患者的治疗情况进行监测。利用这一技术，将来还可开发出价格便宜的便携式癌症早期诊断装置。

近日，贵州毕节市纳雍县农业局电子舌、电子鼻项目安装调试完毕，顺利交付客户使用。设备安装调试过程以交流探讨和实操演练的方式开展，由我司技术工程师现场操作演示，讲解相关使用常识，加深实验人员对仪器设备性能的了解，并对日常操作中容易出现的问题进行剖析，便于使用人员更加精准地掌握新仪器的操作流程和使用要点。现场研究人员对我们的工作非常满意，称赞我司工程师在整个安装和调试过程中表现专业。对日本INSENT电子舌和德国AIRSENSE电子鼻给予肯定，这两台科研级设备将为他们的研究工作提供很大的帮助。我们将继续努力，为客户提供先进的科研仪器和专业的服务，做好品质产品，为科研事业做出贡献。

5月11日，中新网从浙江农林大学(下称“浙农林大”)获悉，该校师生团队成功研发茶叶品质智能嗅觉检测技术。这一技术能在短短2分钟内迅速识别茶叶的产地与品质信息，且准确率高达99.8%，极大地提升了茶叶品质检测的效率。近年来，中国茶叶市场交易额持续增长，预计2024年将接近5000亿元人民币。在茶叶销售旺季，茶叶的品质往往成为决定其价格的关键。然而，即便是经验丰富的茶人，也难以实时精准地掌握茶叶的特性品质。针对这一现状，浙农林大数学与计算机学院的学生团队曾进行了一项涵盖3078份有效问卷的调研。调研结果显示，无论是茶叶生产者还是消费者，均期望有一种高效精准的茶叶检测技术，以应对市场上茶叶产地造假、品质参差不齐的问题。“目前市面上的茶叶检测大多采用化学分析的方法，不仅耗费的时间较长，消耗的人力物力资源也相对较大，同时化学检测还有碾碎、滴定、萃取等步骤，操作复杂且有损样本，这些都大大增加了企业的成本，难以在市场中普遍推广。”面对这一挑战，2022年底，浙农林大的李馨怡等学生开始思考，能否结合机器学习算法和云数据库技术，研发一套快速无损的茶叶产地、品质检测系统。在此想法的驱动下，李馨怡牵头组建了一支由物联网、茶学、计算机、大数据等不同专业学生组成的云鼻智鉴科技团队，并邀请该校食品安全与人工智能领域的专家惠国华教授担任指导老师，致力于解决这一难题。在研发过程中，李馨怡和团队成员们对包括西湖龙井、祁门红茶在内的12种市面热门茶叶进行了测定，并收集了近150万条实验数据。他们发现，非线性的电子鼻技术和气相色谱柱富集技术的结合，能够丰富茶叶气体数据的采集，并加快系统检测的速度。经过一年多的科研攻关，云鼻智鉴科技团队成功研发出“云鼻智鉴”茶叶品质快速检测系统。该系统融合了电子鼻设备、数据可视化界面和数据分析软件，实现了对茶叶产地品质的高效无损检测。通过将茶叶样本与电子鼻检测探针置于密封容器内，系统能在两分钟内迅速判断出茶叶的原产地和品质等级。浙江农林大学云鼻智鉴科技团队研发的系统在显示茶叶检测曲线。　　　云鼻智鉴科技团队供图在此期间，李馨怡还与团队成员们发表了多篇SCI论文，并获得了《基于电子鼻数据的茶叶品质分析软件V1.0》等7项软件著作。值得一提的是，此项技术的成功研发，得到了多家茶叶加工厂的青睐。目前，相关技术已在杭州凤禾植物科技有限公司、杭州柔润茶叶有限公司等多家企业投入使用，还与数家企业建立了商业合作关系。李馨怡表示，这项新技术的成功研发，不仅有助于茶叶生产商提高品控标准，还能为消费者提供前所未有的透明度，确保每一位茶叶消费者都能享受到优质、可靠的茶叶产品。

纳米电子学领域的一个紧迫任务是寻找一种可替代硅的材料。美国佐治亚理工学院研究人员开发了一种新的基于石墨烯的纳米电子学平台——单片碳原子。发表在《自然通讯》杂志上的该技术可以与传统的微电子制造兼容，有助于制造出更小、更快、更高效和更可持续的计算机芯片，并对量子和高性能计算具有潜在影响。石墨烯器件生长在碳化硅衬底芯片上。图片来源：佐治亚理工学院　　研究人员称，石墨烯的力量在于其平坦的二维结构，这种结构由已知最强的化学键结合在一起。相较于硅，石墨烯可微型化的程度更深、能以更高的速度运行并产生更少的热量。原则上，单一的石墨烯芯片要比硅芯片内可封装更多器件。　　为了创建新的纳米电子学平台，研究人员在碳化硅晶体基板上创建了一种改良形式的外延石墨烯，用电子级碳化硅晶体生产了独特的碳化硅芯片。　　研究人员使用电子束光刻来雕刻石墨烯纳米结构并将其边缘焊接到碳化硅芯片上。这个过程机械地稳定和密封石墨烯的边缘，否则它会与氧气和其他可能干扰电荷沿边缘运动的气体发生反应。　　最后，为了测量石墨烯平台的电子特性，研究团队使用了一种低温设备，使他们能够记录从接近零摄氏度到室温下的特性。　　团队在石墨烯边缘态观察到的电荷类似于光纤中的光子，可在不散射的情况下传播很远的距离。他们发现电荷在散射前沿着边缘移动了数万纳米。而先前技术中的石墨烯电子在撞到小缺陷并向不同方向散射之前，只能行进约10纳米。　　在金属中，电流由带负电的电子携带。但与研究人员的预期相反，他们的测量表明边缘电流不是由电子或空穴携带的，而是由一种不同寻常的准粒子携带的，这种准粒子既没有电荷也没有能量，但运动时没有阻力。尽管是单个物体，但观察到混合准粒子的成分在石墨烯边缘的相对侧移动。　　团队表示，其独特的性质表明，准粒子可能是物理学家几十年来一直希望利用的粒子——马约拉纳费米子。

在首批上市的28家创业板企业中，汉威电子[40.61 0.27%](300007)是唯一一家主营气体传感器和仪器的企业，而这一领域是感知世界的基础，是信息网络的前沿之一，其技术先进性和行业壁垒受到了市场的广泛关注。为此，本报记者专程探访了位于郑州高新区的汉威电子。　　参观汉威电子产品展示厅里众多的气体传感器门类和各种检测仪器之后，记者被告知，汉威电子目前掌握的最先进的技术是电化学类、红外光学类等气体传感器全系列核心技术，并可以批量生产。由于目前市场上大量使用的电化学、红外气体传感器主要由国外公司生产控制，具有一定垄断性，产品价格高昂，因而汉威电子在这一系列传感器的竞争主要来自国外，国内能够形成产业化技术的企业并不多。据了解，国内红外光学气体检测技术主要用在体积较大的红外线气体分析仪器生产，在电化学、红外气体传感器及其应用技术方面的实验研究也不少。　　对于公司自有关键技术如何不被泄露，公司有关技术负责人介绍说，公司专有技术是多年技术创新、行业经验的凝练和总结，有些属于技术诀窍，核心是产品内在的设计思路及材料技术、生产工艺，被侵权时不易发觉和取证，为避免被模仿，公司以技术秘密的方式予以保护。对于易于使用专利方式保护的专有技术，公司均已申请或准备申请专利。　　在公司众多的气体检测仪表产品中，哪些品种是汉威电子主要销售和利润来源?公司方面表示，气体检测仪表中，民用仪表产销量最大，但工业用仪表对营业的贡献最大，在国内的市场份额都位居前列。公司一直非常重视新产品的开发和新工艺的研究，产品不断升级换代，高附加值产品的产销比例不断增加，为公司带来了较高的毛利率回报。　　气体传感器及仪器仪表行业前景好，也吸引了新的市场进入者，但为何新进入者较难获得快速发展?公司解释主要原因是该行业具备独特的行业壁垒，气体传感器及气体检测仪器仪表涉及化学、物理、材料、机械、电子、计算机等多种学科交叉的边缘应用，企业所需人才培养主要通过企业经营过程中传帮带、经验沉淀来进行，再加上气体检测仪器仪表产品涉及消防、防爆、安全等行业认证，这也使部分准备进入者知难而退。　　临行，记者注意到汉威展厅展示的城市管网安全检测系统和基于化工园区的危化品安全监控系统，已将众多的传感器连成了网络，在大屏幕上集中监视。问及公司未来如何针对物联网发展业务时，汉威董秘刘瑞玲介绍说，公司原来的业务就已经向传感器网络和系统集成发展并取得了初步成效，未来致力于提供完整的气体探测解决方案。

p　　治理挥发性有机物和环境隐患，是“263”专项行动中的一个重点和难点。日前从武进绿建区获悉，该园区企业宁和(常州)环境科技发展有限公司研制成功一种新型“电子鼻”，通过远程监控及时掌握挥发性恶臭有机物排放动态，为环境监管和执法提供科学依据。/pp “电子鼻”，即模仿动物嗅觉功能的仿生气体传感电子仪器，将被检气体转化为一定的信号，统计处理后形成恶臭指纹图谱，进行被检挥发性气体分析、检测和识别。该产品是宁和公司与法国阿默思公司的最新合作成果，并根据国情进行了技术化再设计，“嗅觉”灵敏度比警犬高出百倍。　　/pp 记者看到，这套“电子鼻”设备有手提箱大小，安装在户外，可对同风向直径1公里范围的大气环境恶臭实行网格化在线监测、溯源分析和预警预报，构建起区域性综合环境质量联防联控机制。“过去，辨别恶臭都靠人来闻，虽然能大概摸清偷排范围，但很难确定哪家企业偷排。”宁和公司总经理周俊杰表示，“电子鼻”可在几小时、几天甚至数月内，连续实时监测特定位置的气味状况，污染物排放浓度超标时会自动报警，精确锁定排放源。　　/pp 目前，该“电子鼻”已被用于上海老港垃圾填埋场、上海汽车城污水厂、常州第四制药厂等，今年下半年将在绿建区实现批量组装和调试。　　/pp 武进绿建区党工委书记徐宁表示，以绿色新产品、新技术、新应用来增强示范性，是园区的首要任务。经过4年多探索实践，绿建区已形成绿色社区、绿色工厂、绿色办公、绿色公园、绿色基础设施全方位展示格局，集聚了200余家绿建生产企业和科研机构，覆盖全产业链。今年将重点引进一批科技含量高、资源消耗低、竞争力强、辐射作用大的绿色项目，加速打造“产业特、形态美、效益好、制度活”的一流科技园区。/p

柔性可拉伸电子器件具有可弯曲、可拉伸和可扭曲的优异力学特性，其在生物医学工程、机器人技术、人机界面等各个领域的应用重要性日益凸显。常见制备方法一方面是开发本征可拉伸的导电材料，例如掺杂导电纳米材料的软弹性体、导电聚合物和水凝胶等。但是，这些新型材料通常电导率较低、机电稳定性能较差和易对实际应用中的电信号造成干扰。另一方面则是通过构建如平面蛇形等几何结构来提升传统导电材料（包括金属等）在力学服役下的最大可拉伸应变。虽然以上两种（结合）方法都已有大量报道，然而大部分的可拉伸电子受限于加工方式的难度，制备的结构大多集中在二维平面尺度，限制了可拉伸电子在三维方向的应用扩展。近日，香港城市大学机械工程学系陆洋，南方科技大学葛锜与西安电子科技大学高立波等合作报道了一种相对便捷、灵活和可批量制造的可拉伸微电子的高精度制作方法。通过利用摩方精密开发的基于面投影微立体光刻（PμSL）的3D打印技术（nanoArch P130, S140, BMF Precision, Shenzhen, China），实现了一种通用的微加工工艺，可以以2μm的高分辨率获得以前无法实现的复杂3D几何形状。后续结合磁控溅射工艺，可制备3D导电结构，该结构具有出色的可拉伸性（~130％）、贴合性、稳定的导电性（在100％拉伸应变下电阻变化小于5％），以及循环载荷下的稳定性。与2D结构相比，3D微结构具有紧凑的几何形状，并且其可以在平面外自由变形的特点使适应更大的拉伸应变成为可能。图1. 基于面投影微立体光刻（PμSL）3D打印的可拉伸微电子的制作过程：3D几何设计、PμSL 3D打印、磁控溅射导电金属薄膜、组装和应用此外，利用基于PμSL的3D打印技术可以制作高度复杂几何结构的优势，该方法可实现集成电路的一体化制造。例如，研究者们制造了由三维可拉伸微结构连接的复杂三维电容式压力传感器阵列。凭借其结构设计高通量性、加工方式便利性和器件制造一体化性，该研究成果在集成3D可拉伸电子系统上显示出巨大的应用潜力。图2. 三维可拉伸导电微结构的力学和电学鲁棒性测试：拉伸、弯曲、循环和面外压缩加载下的电阻变化图3. 3D打印三维可拉伸电子网络结构表征和变形能力测试图4. 三维可拉伸电容式压力传感器阵列示意图、细观实物图和性能测试结果该项研究成果获得深圳市科创委基础研究项目支持，以“Three-Dimensional Stretchable Microelectronics by Projection Micro Stereolithography (PμSL)”为题发表于新一期国际知名期刊《ACSApplied Materials & Interfaces》（香港城市大学王月皎博士生为第一作者）。文章链接：https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c20162

柔性可拉伸电子器件具有可弯曲、可拉伸和可扭曲的优异力学特性，其在生物医学工程、机器人技术、人机界面等各个领域的应用重要性日益凸显。常见制备方法一方面是开发本征可拉伸的导电材料，例如掺杂导电纳米材料的软弹性体、导电聚合物和水凝胶等。但是，这些新型材料通常电导率较低、机电稳定性能较差和易对实际应用中的电信号造成干扰。另一方面则是通过构建如平面蛇形等几何结构来提升传统导电材料（包括金属等）在力学服役下的最大可拉伸应变。虽然以上两种（结合）方法都已有大量报道，然而大部分的可拉伸电子受限于加工方式的难度，制备的结构大多集中在二维平面尺度，限制了可拉伸电子在三维方向的应用扩展。近日，香港城市大学机械工程学系陆洋，南方科技大学葛锜与西安电子科技大学高立波等合作报道了一种相对便捷、灵活和可批量制造的可拉伸微电子的高精度制作方法。通过利用摩方精密开发的基于面投影微立体光刻（PμSL）的3D打印技术（nanoArch P130, S140, BMF Precision, Shenzhen, China），实现了一种通用的微加工工艺，可以以2μm的高分辨率获得以前无法实现的复杂3D几何形状。后续结合磁控溅射工艺，可制备3D导电结构，该结构具有出色的可拉伸性（~130％）、贴合性、稳定的导电性（在100％拉伸应变下电阻变化小于5％），以及循环载荷下的稳定性。与2D结构相比，3D微结构具有紧凑的几何形状，并且其可以在平面外自由变形的特点使适应更大的拉伸应变成为可能。图1. 基于面投影微立体光刻（PμSL）3D打印的可拉伸微电子的制作过程：3D几何设计、PμSL 3D打印、磁控溅射导电金属薄膜、组装和应用此外，利用基于PμSL的3D打印技术可以制作高度复杂几何结构的优势，该方法可实现集成电路的一体化制造。例如，研究者们制造了由三维可拉伸微结构连接的复杂三维电容式压力传感器阵列。凭借其结构设计高通量性、加工方式便利性和器件制造一体化性，该研究成果在集成3D可拉伸电子系统上显示出巨大的应用潜力。图2. 三维可拉伸导电微结构的力学和电学鲁棒性测试：拉伸、弯曲、循环和面外压缩加载下的电阻变化图3. 3D打印三维可拉伸电子网络结构表征和变形能力测试图4. 三维可拉伸电容式压力传感器阵列示意图、细观实物图和性能测试结果该项研究成果获得深圳市科创委基础研究项目支持，以“Three-Dimensional Stretchable Microelectronics by Projection Micro Stereolithography (PμSL)”为题发表于新一期国际知名期刊《ACSApplied Materials & Interfaces》（香港城市大学王月皎博士生为第一作者）。文章链接：https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c20162官网：https://www.bmftec.cn/links/10

镓基液态金属（LM）由于其优异的金属导电性以及室温流动性特点，被认为在柔性电子领域具有广泛的应用前景。基于镓基LM材料，目前已成功开发出各类柔性电子器件，如可穿戴传感器、柔性电容器、柔性电感器以及柔性变阻器等。LM柔性器件的集成性和可靠性一直以来是该领域的研究热点，其中3D柔性电子被普遍认为是提高集成性的有效解决方案之一。然而，液态金属的流动性是一把双刃剑，虽然它为LM柔性器件提供了优异的可变形性，但同时给3D结构柔性电路的制备带来了巨大挑战。目前报道的3D打印、冷冻打印、通道填充等方法在复杂3D结构电路的制备、工艺成本以及功能性芯片的集成等方面仍存在不足。近期，哈尔滨工业大学（深圳）马星教授联合中科院深圳先进技术研究院刘志远研究员，提出了一种通过将镓基液态金属转变为固态并通过塑性变形制备复杂3D结构柔性导体的方法。作者基于金属材料的合金化及相关理论，着重考量材料的相变温度、机械强度和塑性加工性能，筛选出Ga-10In作为3D柔性电子制备的基础材料。固体Ga-10In的高塑性特点允许通过机械弯曲、缠绕等方式制备复杂3D结构导体，在熔点以下温度将3D导体与功能芯片连接并使用硅胶封装后，熔点以上温度加热(22.7 °C)便可使Ga-10In熔化并恢复其流动性。此外由于过冷效应，Ga-10In导体可以在低于熔点的一定的温度范围内保持液态，保证了柔性电子器件的服役温度区间。为证明该方案的实用性，作者设计了具有超高灵敏度的3D应变传感器、由3D跳线导体构成的二极管 (LED) 阵列以及由3D螺旋结构的可穿戴传感器和多层柔性电路板组成的手指动作监测装置。相关工作以“Three-dimensional flexible electronics using solidified liquid metal with regulated plasticity”为题发表于电子领域权威期刊《Nature Electronics》，2019级博士生李国强同学为该论文第一作者。在本项研究中，由摩方精密25 μm精度的nanoArch P150设备3D打印的高精度模具，为制备2D应变传感电路和3D拱形跳线提供了精密支持。图1：基于可调塑性的凝固态液态金属的3D柔性电子简介说明。(a) 液态的Ga-10In转变为固态的片状和棒状示意图；(b) 塑性变形能力对比；(c) Ga-10In低温拉伸性能；(d) Ga-10In相变性能测试；(e) 基于该方案制备的3D柔性电子。图2：Ga-In合金材料表征及性能测试。(a) 凝固态Ga-10In显微组织；(b) Ga-In合金中A6相体积分数于In元素含量的关系；(c) Ga-10In和Ga-15In显微组织表征；(d) Ga-10In拉伸样断口附近显微组织表征；(e) Ga-In合金力学性能测试；(f) 图(e)对应的屈服强度和延伸率；(g) Ga-In合金相变测试；(h) Ga-In合金熔点与In元素含量的关系。图3：2D应变传感器的电力性能测试及3D高灵敏度应变传感器设计。(a) 2D应变传感器电阻-应变关系；(b) 2D应变传感器平均GF值与应变的关系；(c) 2D应变传感器横向及纵向拉伸性能测试；(d) 3D应变传感器照片及其性能；(e) 3D应变传感器挤压位置的CT微观表征；(f) 与已报道LM应变传感器的灵敏度对比。 图4：Ga-10In 3D拱形导体及其LED柔性阵列应用。(a) 熔化前后拱形Ga-10In导体图像；(b) LED阵列示意图；(c) LED阵列电流-电压性能测试；(d) 控制装置和LED阵列电路图；(e) 控制系统和LED柔性阵列照片；(f) LED阵列动态弯曲图像。图5：3D结构的可穿戴手指动作监测柔性装置。(a) 装置示意图；(b) 3D柔性传感器及其变形性能；(c) 3D柔性传感器的手指动作传感测试；(d) 3D传感器疲劳性能测试；(e) 3D柔性电路板俯视图像；(f, g) 3D垂直电路图像；(h) 该柔性装置的手指动作测试。通过凝固态Ga-10In液态金属的塑性变形制备复杂结构3D柔性导体具有显著优势，但作者表示，该3D柔性电子制备方案目前在导电线径、柔性器件制备效率、以及自动化制造设备等方面仍存在限制。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41928-022-00914-8

福建农林大学茶叶研究所购买的电子鼻，电子舌于2014年3三安装调试培训完成，仪器目前正忙碌开展检测试验。 福建农林大学茶业科技与经济研究所于2005年4月28日正式成立，该研究所以提高茶产业经济效益和茶资源利用率为中心，主要开展茶叶经济、茶叶科技进步、产业发展战略、茶叶经营管理、茶叶市场与贸易、国际化经营与竞争力、茶文化、茶资源综合利用、新产品开发等方面的研究以及海峡两岸茶叶科技交流合作。该研究所瞄准学科前沿，倡导学术自由、学风严谨、努力创新、团结协作、团队精神，通过文理渗透，重视交叉科学，拓展学科领域，发挥茶产业优势，延伸茶叶产业链，提高茶产业竞争力和效益。聘请了多名校外兼职教授、研究员，福建省茶叶学会副会长杨江帆研究员任所长和首席专家。该研究所注重与茶叶经济密切结合，与国内多家著名茶叶企业有着广泛的合作与交流。在人才培养、科学研究、技术创新上取得丰硕成果，培养茶叶经济方向硕士生10名 (其中在读7人)，主持多项福建省重大、重点科技攻关项目和省长基金项目，主持福建乌龙茶原产地域保护专家组研究工作。出版专著5部，已获国家发明专利 2项，申报国家发明专利5项，通过省级鉴定成果3项。已开发出保健系列功能茶、“沁妃茗”牌、“科大”牌等系列茶产品。

近年来，受益于我国政策的大力支持以及5G技术、国产化芯片、雷达等下游产业的快速发展，我国电子测量仪器市场高速增长，电子测量仪器中国市场占全球市场的比重超30%，国内电子测量仪器企业正迎来新的发展机遇。　　市场：持续、稳定增长仍是基调　　中国电子产业的迅速发展，对电子测量仪器的市场需求潜力巨大，产品普及需求与升级换代需求并存，市场将持续稳定增长。　　据相关数据显示，中国电子测量仪器的市场规模自2015年至2019年间以15.09%的年均复合增长率从171.54亿元增长至300.93亿元，预计中国电子测量仪器的市场规模将在2025年达到422.88亿元。　　高端测量仪器国产化势在必行　　据相关数据显示，2019年国产仪器市场占比不到30%，剩余约70%则来自进口仪器。目前，我国高端电子测量仪器，大部分来自国外，市场主要被美国、德国、日本的三家厂商占据。面对高速增长的市场需求，以及日益复杂的国际环境，高端电子测试仿真仪器仪表急需进行国产化。　　把握机遇打造高端仪器品牌是重要课题　　在高端科研仪器设备领域，成都玖锦攻克了多项关键核心技术，成功研制出了：50GHz矢量信号分析仪、43.5GHz矢量网络分析仪、4.8GHz任意波形发生器和3GHz射频阻抗分析仪(全球仅三款)，各项技术全面对标国际一线品牌同类仪器指标，且产品软硬件均为自主设计研发，具备模块级和板卡级自主可控。　　作为国内电子测试测量仪器仪表行业的新一线技术品牌，成都玖锦科技有限公司相关负责人表示：面对持续、稳定增长的市场需求以及国家相关领域的战略需要，做好国产高端仪器的研发、生产与制造，建立强势民族品牌势在必行。　　（PSA5000A矢量信号分析仪）　　成都玖锦研发人员占比66%以上，经过多年技术积累，成都玖锦通过自主掌握的“射频阻抗特性分析”“超宽带矢量信号采集存储分析与回放”“多通道多体制微波目标模拟”等核心技术，打破国际技术壁垒，开发了“信号分析仪”“信号源”“矢量网络分析仪”和“综合测试仪”等产品线，正在国内高端电子测试测量仪器市场迅速崛起，目前更在全力打造高端电子测试测量仪器仪表产业园。　　随着新一代国家测量体系建设的启动，国家仪器产业体系建设已开始布局，重要场景下的关键核心测量技术亟待突破，整体测量能力亟待提升，国内高端电子测量仪器企业仍然任重道远。

可再生能源和绿色能源是驱动未来经济发展的动力。作为重要的可持续能源技术之一，太阳能电池将成为主要能源以满足全球对能源的需求。在各类太阳能电池中，染料太阳能电池以其较高的性价比而得到了广泛应用。　　传统的染料太阳能电池利用纳米颗粒和纳米线来提高其光电转换效率。然而这些都是基于二维的平面结构，从而限制了此类光电池效率的进一步提高。美国佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)王中林教授领导的研究小组研制开发出纳米和光纤技术相结合的三维染料太阳能电池。其独特的三维结构大大提高了同类太阳能电池的光电转换效率。这一最新成果近期发表在德国《应用化学》(Angewandte Chemie) 上。　　王中林教授，魏亚光博士和研究生本杰明温超布将太阳能电池结构和光纤技术结合在一起，利用纳米结构实现了三维光电池的设计。光纤和纳米线混合结构的三维染料太阳能电池主体结构包括光纤和垂直生长于光纤表面的氧化锌纳米线阵列(如图所示)。太阳光从光纤一端延轴向入射并传播。三维太阳能电池的核心设计思想在于入射光在光纤内传播过程中多次反射。每一次反射过程中，入射光会通过氧化锌纳米线与其表面附着的染料相互作用。多次反射增加了入射光子与纳米线表面的染料相互作用的次数，从而大大增加了对光线的吸收以及光电子的输运效率。实验结果表明，对于同一个三维染料太阳能电池，相对于光线照射在光纤侧壁，光线延轴向传播将太阳能电池的能量转换效率提高了六倍。在一个太阳(AM 1.5)光照下，基于氧化锌纳米线的三维染料太阳能电池的光电转换效率达到3.3%。这一效率比此前报道的同类型二维染料太阳能电池的最高效率高出120%，比使用带有二氧化钛薄膜涂层的氧化锌纳米线的染料太阳能电池效率高出47%。　　新型的三维染料太阳能电池在科研和实际应用中具有以下突出特点。从物理学的角度来看，以纳米线为基础的二维染料太阳能电池的表面面积较小，从而限制了染料的加载和对太阳光的吸收。增加纳米线的长度可以增大表面积，但纳米线的长度受到材料制备和电子扩散长度的限制。三维染料太阳能电池的独特结构克服了上述困难：入射太阳光在光纤内多次反射，在不增加电子输运距离的情况下多次与纳米线表面的染料相互作用，大大增加了对光线的吸收以及光电子的输运效率。在应用上，三维染料太阳能电池具有以下主要优点：首先，光纤的使用使得太阳能电池得以远程工作和具有高移动性。它可以工作在太阳光无法到达的地层和海洋深处 其次，三维染料太阳能电池可以有更小的尺寸，更高的效率，更大的流动性，更可靠的设计，更灵活的形状，并有可能降低生产成本 第三，三维染料太阳能电池可以在不同的光强下有效工作，具有较高的动态工作范围。此研究成果为设计使用光纤和有机、无机材料混合结构的三维高效多功能太阳能电池开辟了崭新方法和思路。　　光纤和纳米线混合结构的三维染料太阳能电池结构和基本工作原理示意图。A)三维染料太阳能电池包括光纤和垂直生长于光纤表面的氧化锌纳米线阵列。图中上半部为传统光纤用于光线的远程传输，下半部为太阳能电池用于光电转换。B) 三维染料太阳能电池的细节结构。

【德国AIRSENSE电子鼻】是由多个性能彼此重叠的气敏传感器和适当的模式分类方法组成的具有识别单一和复杂气体能力的装置，可对样品进行聚类分析、未知样品的判定和定量预测等。近几年电子鼻在乳制品中的应用越来越广泛，主要体现在干酪种类的分类、对不同保质期乳制品的识别、乳中微生物的检测、乳中挥发性物质的分析、乳制品产区和掺假牛奶的检测等方面。电子鼻应用实验案例 1 全蛋液脱腥工艺及其效果评价农业部农产品加工综合性重点实验室鸡蛋的蛋腥味作为鸡蛋特有的风味制约着鸡蛋及蛋制品加工业的发展。本文通过比较活性炭吸附、发酵和真空蒸发等脱腥方法对鸡蛋脱腥效果，筛选出效果较明显的方法及最佳条件。试验表明，发酵法和真空蒸发法对鸡蛋脱腥效果比较明显，且可在不损失鸡蛋营养成分的前提下实现蛋液的脱腥。发酵脱腥的最佳条件为加入安琪高活性干酵母0.05 g/100 mL全蛋液，35℃条件下发酵反应40 min；真空脱腥的最佳条件为在温度50℃，转速50 r/min的条件下，反应35 min。运用电子鼻技术对脱腥前后蛋液进行主成分分析，实现对不同脱腥方法处理前后的蛋液气味的有效区分。 2 电子鼻检测鸡蛋货架期新鲜度变化南京农业大学食品科技学院该文旨在通过气味检测鸡蛋的新鲜度。利用德国AIRSENSE公司PEN3型电子鼻对鸡蛋在20℃，70%相对湿度条件下罗曼鸡蛋货架期的气味进行了无损检测。通过测定哈夫单位，建立了不同货架期气味与鸡蛋哈夫单位等级的对应关系。首先，分析并对比了第0天与第36天的完整鸡蛋与蛋液所产生气体的变化情况，确定氨氧化物、烷烃和醇类等是鸡蛋贮藏中产生的恶化气体。其次，结合电子鼻，利用主成分分析、线性判别等多元统计方法进行数据分析，对不同货架期、不同等级的鸡蛋进行归类区分，发现线性判别(LDA)效果优于主成分分析法(PCA)。结合载荷分析，确认了检测鸡蛋新鲜度的主要传感器S1、S2、S3、S5、S6、S8。初步证明了气体传感器和模式识别方法在电子鼻区分鸡蛋货架期新鲜度的可行性，为建立利用气体传感器监控鸡蛋新鲜度的方法提供实验基础和理论依据。3 应用电子鼻区分不同储存阶段的冰淇淋内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司研发中心将电子鼻用于对冰淇淋的检测，旨在寻求一种快速有效的方法以实现对不同储存阶段冰淇淋的判定。用电子鼻检测4个不同储存阶段的冰淇淋样本的气味。结果表明，电子鼻可以准确地区分冰淇淋的储存阶段，而且所建模型能够准确识别冰淇淋的储存阶段。4 紫薯酸奶中挥发性物质分析天津商业大学生物技术与食品科学学院利用电子鼻技术和固相微萃取结合气相色谱-质谱检测技术法检测对比分析紫薯酸奶与普通酸奶的挥发性物质。研究表明：利用电子鼻检测并进行主成分分析可以有效地区分紫薯酸奶和普通酸奶；经气相色谱-质谱检测，紫薯酸奶和普通酸奶各有17种和15种物质，酸类物质均为两种酸奶的主要挥发性香气物质，区别不大，而醛类、酮类、醇类和酚类物质具有较为显著的差异。 5 电子鼻技术在原料乳风味检测中的应用中国农业大学信息与电气工程学院检测牛奶中风味物质，确定原料奶的来源对乳制品质量控制是非常重要的。利用电子鼻技术开展了不同奶厂来源奶的识别研究，采用Wilks统计量对电子鼻传感器获取数据的特征优化，分别使用了Bayes算法、最小二乘支持向量机在不同厂来源奶的识别中进行了应用。试验结果表明Bayes算法、最小二乘支持向量机可以对8个不同厂家的牛奶进行分类识别。

9月11日，美国化学会杂志JACS 在线发表了中国科学院生物物理研究所王江云研究组的最新研究成果&mdash &mdash 《基因编码非天然氨基酸作为光致电子转移探针扩展荧光蛋白的传感性质》。该研究利用基因密码子扩展技术，实现了在活细胞中编码一系列卤代酪氨酸(3-氯代酪氨酸(ClY)、3,5-二氯代酪氨酸(Cl2Y)、3,5-二氟代酪氨酸(F2Y)、2,3,5-三氟代酪氨酸(F3Y)、2,3,5,6-四氟代酪氨酸(F4Y))，在荧光蛋白中实现了大分子中的光致电子转移现象，基于光致电子转移原理发展了对pH及Mn(III)敏感的荧光传感器。　　基因编码和荧光蛋白传感器是生物学研究中的重要技术手段。在过去的几十年中，人们已经开发出多种荧光蛋白传感器，用于监测金属离子，pH值，第二信使和翻译后修饰，这对于解析它们在体内信号转导网络中的作用是至关重要的。这些荧光蛋白传感器通常依赖于荧光共振能量转移或者绿色荧光蛋白GFP荧光团酚基的质子化/去质子化来发挥作用。尽管它们现在已被广泛应用，但是在分析物结合前后，这些荧光蛋白传感器的荧光强度变化通常都在两倍以内。相比之下，光致电子转移(photo-induced electron transfer，简称PET)机制开始越来越广泛地被引用到荧光传感器设计中来，最重要的原因在于分析物结合前后，荧光蛋白传感器可以展现出显著的荧光强度变化(通常可以增强10至100倍)。PET同时也是光合作用中的主要反应，PET过程广泛存在于生物系统中，如细胞色素c氧化酶、核苷酸还原酶、DNA光解酶等，其对磁感应等生物过程也具有非常重要的意义。　　该研究将一系列卤族元素取代的酪氨酸通过基因密码子扩展的手段定点插入到荧光蛋白(iLov2)中，发现在非天然氨基酸与荧光蛋白发光中心FMN之间的发生了快速的光致电子转移，并测量到电子转移发生在0.2 纳秒。通过荧光检测科研人员得到了一系列对pH具有不同响应能力的荧光蛋白突变体，利用该传感器他们检测了细胞质的酸化过程，该传感器将适用于研究活细胞中的pH值变化过程。同时科研人员首次得到了可以基因编码的对Mn(III)敏感的荧光蛋白，这将有利于检测与生物和环境相关的Mn(III)的浓度，为筛选高效的锰过氧化物酶提供了平台，为实现高效的木质素降解及生物质转化提供了研究工具。该研究为蛋白动态构象变化研究提供了新的研究手段，为利用合成生物学手段生产可再生能源提供了新的研究思路，为蛋白设计提供了新的工具。　　该研究得到科技部国家重点基础研究&ldquo 973&rdquo 计划、国家自然科学基金委员会的资助。　　 图示：基因编码非天然氨基酸作为光致电子转移探针扩展荧光蛋白的传感性质

目前市面上的饮料种类繁多，不同的饮料的风味特征各不相同，香气是饮料品质的重要特征，不同的芳香物质会表现不同的香气，同时也是人们选择饮料的重要因素。德国AIRSENSE电子鼻助力饮品风味特征分析，提升饮品品质，降低原料成本等。1、电子鼻可以通过对香气差异辨别饮料种类2、电子鼻在饮料品质定量分析中的作用饮料生产过程中，因为原料等因素的影响会造成最终产品的差异，通过半定量和定量检测，实现饮料品质标准化。3、电子鼻在饮料品质监控中的作用电子鼻是一种快速无损检测技术，在食品生产中的实时检测方面得到广泛应用，特别是乳制品的品质和货架期监控上。近些年来不少报道在一些饮料品质和货架期方面也有很多应用，饮料的加工过程可能会细菌，导致货架期大大缩短。4、电子鼻在饮料生产工艺优化中作用生产过程不同工艺对饮料香气有很大影响，通过气味分析可以确定最佳方案，保证产品品质的同时确定降低生产成本的原料和工艺。5、电子鼻在饮料包装形式选择上的应用不同的饮料不同的包装也会影响饮料的风味特征及品质，通过对饮料风味分析，找到最佳的包装方案。

各类食物中，水产品的营养物质较为丰富，具有含量较高的蛋白质，且脂肪含量很低，深受广大人们的欢迎。在多种因素的影响下，水产品在储存、加工的过程中可能会出现一些问题，其新鲜程度及安全性等会受到影响，这就需要相关人员利用科学的设备对其品质进行检测。【德国AIRSENSE电子鼻】采用MOS传感器阵列技术，结合数学分析方法，通过监测样品挥发的气体可快速对样品进行定性判断和定量预测，在食品、药品的质量检验、新品研发、竞品分析、科学研究等领域被广泛应用。以下是德国AIRSENSE电子鼻在水产品中的应用部分参考文献，有需要原文的老师可以联系我们。电子鼻技术研究臭氧水处理对罗非鱼鱼片的新鲜度的影响 广西大学轻工与食品工程学院食品科学海藻胶低聚寡糖对秘鲁鱿鱼鱼糜品质特性的影响研究浙江省海产品健康危害因素关键技术研究重点实验室海洋与湖沼电子鼻在对虾新鲜度评价中的应用中国水产科学研究院黄海水产研究所渔业科学进展金枪鱼鱼肉茶水脱腥条件的比较研究浙江海洋学院粮食食品Maillard反应对紫贻贝酶解液风味的影响青岛农业大学中国食品学报草鱼肌肉风味变化与品质间的关联长沙理工大学食品科学顶空固相微萃取-气质联用技术结合电子鼻分析4°C冷藏过程中三文鱼片挥发性成分的变化西南大学现代食品科技利用传统酒酿发酵改善鲣鱼风味宁波大学中国食品学报秘鲁鱿鱼丝在加工过程中挥发性风味物质的变化规律渤海大学分析检测植物乳杆菌发酵草鱼肉挥发性成分的变化规律浙江医学高等专科学校食品科学不同解冻方式对金枪鱼新鲜度的影响研究浙江海洋学院食品与药学学院浙江海洋学院学报电子鼻检测冷冻罗非鱼肉的研究中国水产科学研究院南海水产研究所南方水产科学电子鼻检测植物乳杆菌发酵草鱼中的风味物质宁波大学食品科学电子鼻结合气相色谱 - 质谱联用技术分析黄鳍金枪鱼肉的挥发性成分宁波大学食品科学

美国最新研究发现，美国航天局用来监测国际空间站和航天飞机内某种气体成分的电子鼻，还可以用来检测大脑癌细胞。　　据美国媒体日前报道，这种名为“Enose”的电子鼻是由美国航天局喷气推进实验室研发的，设计目的是用它探测航天飞机和国际空间站出现的微量的氨渗漏问题。一个由神经外科、癌症以及航天领域专家组成的研究小组，在利用这种电子鼻研究大脑癌细胞转移时发现，电子鼻能够区分健康细胞和癌细胞的不同“味道”，从而使医务人员能准确判定癌细胞群的具体位置，避免其与周围健康细胞发生混淆。　　研究小组负责人、加利福尼亚州杜阿特医学中心科学家巴巴克卡提卜说，这种仪器是利用高分子膜研制的，这种膜遇到不同物质，电导率就会发生变化。各类细胞的“味道”其实包含了不同物质，通过分析这些物质引起的高分子膜电导率变化，就能分析出这些物质的成分，从而区分出癌细胞。　　卡提卜认为，这项刚起步的研究为未来发现和监测大脑癌变及其病理学研究提供了新方法。

近日，中科院上海微系统与信息技术研究所李昕欣研究员团队报道了一种基于谐振式微悬臂梁的热重分析技术（简称MEMS TGA）。与国际主流的TGA分析仪器相比，该MEMS TGA技术将毫克级的样品消耗量降至10纳克量级，质量变化分辨率从0.1ug提升至1pg，最高升降温速率从50 °C/min提升至数百°C/s，并进一步突破了现有TGA仪器难以测量强氧化剂/爆炸物的使用限制。该MEMS TGA技术还成功与拉曼光谱等表征技术实现了联用，成功实现了TGA-Raman原位实时同步表征，显著提升扩展了TGA的分析能力。相关研究成果以Thermogravimetric Analysis on a Resonant Microcantilever为题，发表在Analytical Chemistry期刊上，并被选为当期的Supplementary Cover论文（图1）。李昕欣团队的博士生姚方兰和许鹏程副研究员为论文的共同第一作者。图1 该工作被选为Analytical Chemistry当期的Supplementary Cover论文英文原题：Thermogravimetric Analysis on a Resonant Microcantilever通讯作者：李昕欣，中国科学院上海微系统与信息技术研究所作者：Fanglan Yao (姚方兰)#, Pengcheng Xu (许鹏程)#, Hao Jia (贾浩), Xinyu Li (李昕昱), Haitao Yu (于海涛), and Xinxin Li (李昕欣)* 背景介绍热重分析技术主要用来测量物质质量随温度变化的关系，被广泛应用于各种功能材料的研发、优化与质量监控。目前商用的热重分析仪器普遍使用高精度热天平进行称重，并利用高温炉来对样品实现加热；每次测试需要消耗毫克（10-3 g）量级的样品，且无法快速升温，测试效率不高。此外，这类仪器无法测试具有腐蚀性或易爆炸性的样品。在联用方面，商用的热重分析仪器通常需要将待测样品密封在TGA测试腔体中，难以与光谱联用，因而无法在加热过程对样品的结构演变进行实时测量。李昕欣团队的论文报道了一种集成片上加热和测温元件的MEMS谐振微悬臂梁，利用该集成谐振微悬臂梁具有的超灵敏质量测量功能（亚皮克量级），实现了微芯片上的热重分析技术（MEMS TGA，其工作原理如图2所示）。该技术只需要纳克（10-9 g）量级的样品即可进行TGA测试，而且可以在1秒钟内将样品加热至1000℃。图文解读图2 MEMS TGA技术的工作原理示意图该论文选取了两种常用的标准样品Cu2(OH)2CO3（碱式碳酸铜）和Ca2C2O4∙H2O（一水合草酸钙），验证了MEMS TGA技术的优势。如图3所示，当升温速率加快时，传统TGA的热重曲线表现出明显的热滞后效应。而MEMS TGA未表现出明显的热滞后现象，因此可在保证测量精度的情况下更高效地测量样品的热重曲线。图3 标准样品的热重分析结果对比：(a) Cu2(OH)2CO3；(b) Ca2C2O4∙H2O由于MEMS TGA具有皮克（10-12 g）量级的超高质量灵敏度，使得对单颗粒样品的TGA测试成为了可能。本论文利用MEMS TGA技术，首次对直径仅为4微米的单颗粒PS（聚苯乙烯）微球实现了TGA测试。而且在进行TGA测试过程中，同时利用光学显微镜实时观测并记录了PS微球在温度升高过程中的形貌演变（图4）。该技术不仅首次实现了单颗粒的TGA测试，还对TGA的测试过程实现了全程可视化。图4 在显微镜下利用MEMS TGA技术对单颗粒PS微球实现了可视化的热重分析MEMS TGA技术具有更广泛的应用范围，甚至可以测试爆炸物。若使用传统的TGA仪器测试具有爆炸性、腐蚀性或强氧化特性的样品，不仅会损毁TGA仪器，而且具有安全隐患。而MEMS TGA技术每次分析仅需要纳克（10-9 g）量级的痕量样品，消除了该方面的安全隐患，可以对此类危险系数高的样品进行测试。如图5所示，本论文成功利用MEMS TGA技术对强氧化物（高锰酸钾）和爆炸物（TNT炸药）进行了热重分析。图5 MEMS TGA在空气中测得的两种危险化学品的TGA曲线：(a) KMnO4；(b) TNTMEMS TGA与光谱具有很强的联用能力。本论文示意了TGA-Raman同步表征技术：在进行TGA测量的同时，可以将MEMS TGA芯片直接置于Raman光谱的光学镜头下，并将Raman激光束聚焦在样品上。在TGA测量过程中，原位实时采集了材料的拉曼信号，从而实现了TGA-Raman同步表征，其工作原理和部分测试结果如图6所示。图6 TGA-Raman同步表征技术总结/展望综上所述，李昕欣团队提出并开发了一种基于谐振悬臂梁微芯片的材料表征技术——MEMS TGA技术。该技术具有显著的优势：纳克样品量要求、皮克超高质量分辨率、数百°C/s的超快升降温速率、极低的功耗和广泛的应用范围。使用该技术甚至已经可以对单颗粒样品实现TGA测试。该MEMS TGA技术还可以与拉曼光谱仪联用，对样品进行TGA-Raman同步表征。在上述研究基础上，李昕欣团队近期还进一步将该MEMS TGA技术与原位TEM技术进行了联用，在进行气体池 in situ TEM表征的同时，实时原位测试了Ni(OH)2等纳米材料的TGA曲线，首次实现了TGA-TEM的同步表征，该部分工作也于近期发表于Analytical Chemistry (DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01051)。作者简介：李昕欣，研究员，国家杰出青年科学基金获得者。长期研究微纳电子机械系统（MEMS/NEMS）和微纳传感器技术，是该领域国际知名的学者和国内的学术带头人之一。有约300篇SCI论文发表在国际重要SCI期刊如Nano Letters, Nat. Comm., Anal. Chem., Nano Today, JMCA, PRL, Small, IEEE EDL, IEEE J-MEMS等。

美国伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家日前开发出一种能够分辨出单个气体分子的超高灵敏度&ldquo 电子鼻&rdquo 。这种新型气体传感器对气体分子的吸收能力比传统化学传感器强300倍。　　让人不可思议的是，用来制造这种高灵敏度&ldquo 电子鼻&rdquo 的材料竟是此前被认为残次品的、存在缺陷的石墨烯。相关论文发表在《自然· 通信》杂志网站上。　 　在制造石墨烯的过程中，石墨烯逐渐形成晶格或片状时，会随机出现一些单晶颗粒。这种多晶结构与单晶之间的边界被称为晶界。由于晶界会造成电子的散射，削 弱石墨烯晶格的性能，具有晶界的石墨烯通常都被认为是毫无价值的次品。但美国伊利诺伊大学芝加哥分校机械和工业工程教授阿明· 萨利希-空锦带领的研究小组 却发现，这些缺陷正好适合用来制造高灵敏度气体传感器。　　物理学家组织网9月23日（北京时间）报道称，为了验证这一想法，测试石墨烯缺 陷的电气性能，研究人员用单个石墨烯晶界制造了一个微米尺寸的气体传感器。他们在测试中发现，石墨烯晶界能够将气体分子吸附到其表面并让它们聚集起来，石墨烯晶体上却没有这样的现象。这使具有这种缺陷的石墨烯成为观测气体分子的理想场所。　　由切赫· 克拉尔带领伊利诺伊大学芝加哥分校的一个 理论化学小组，对该晶界所具备的这种独特吸引力和电子特性进行了解释：晶界的不规则特性使其具备了数百个不同灵敏度的电子传输间隙。这就像是许多平行的并 联开关，当气体分子在晶界上发生聚集，电荷发生转移时，这些开关会突然打开或者关闭。这一切都发生在一个非常短暂的时间当中。而这便是用其制成的气体传感 器能够具备超高灵敏度的原因所在。　　萨利希-空锦说：&ldquo 数十年来科学家们一直试图制造出一种强大的、具有超高灵敏度的传感器。我们的研究 将其变成了现实，可以在微米级的尺寸上将这些晶界集成起来进行统一控制。使用这种技术能很容易制造出芯片级的传感器阵列。借助晶界对气体分子超强的吸附能 力和快速反应能力，用石墨烯晶界阵列制成的电子鼻甚至能够检测出单个气体分子。这种材料集精确和可靠于一身，是制造气体传感器的理想材料。&rdquo

仿生章鱼吸附在操作精细物体等方面有巨大应用潜力。目前仿生章鱼吸附基于外力、电或热传导等刺激方式调节吸盘内部压强，从而赋予了其黏附性能。然而，目前常见的刺激策略中，粘附垫的强弱黏附能力转换需要以接触方式触发、且大部分存在响应时间长的问题，因此，这些粘附垫难以快速执行在密闭空间内对物体的操作任务。 近日，香港中文大学张立教授课题组提出了一种光磁双刺激响应黏附垫的设计思路。该黏附垫可以通过远程光控方式快速调节黏附强度以拾放物体，并在外部磁场控制下实现运动与递送功能。该成果以“A mobile magnetic pad with fast light-switchable adhesion capabilities” 为题发表于Bioinspiration & Biomimetics期刊。该文在意大利比萨圣安娜高等技术研究大学（Scuola Superiore Sant’Anna）Veronica Iacovacci博士、中国科学院深圳先进技术研究院徐天添研究员和杜学敏研究员的共同合作下完成。图1 光磁双刺激-响应黏附垫的设计与机理（a）章鱼吸盘的结构图（b-c）黏附垫的设计及工作机理描述 光磁双刺激-响应黏附垫是由具有微孔阵列的磁性弹性体基底和孔内温敏水凝胶沉积层组成。通过在弹性体基底内掺杂四氧化三铁与钕铁硼颗粒，赋予其光热效应与磁响应性能。孔内压强的变化可由光热效应引发的温敏水凝胶沉积层收缩与膨胀进行调节。研究团队采用面投影微立体光刻3D打印技术（nanoArch S130，摩方精密）高效、精准地实现了上述微孔阵列模具的制备（微孔直径400μm，高400μm），并通过翻模技术制备了微孔阵列磁性弹性体基底。该黏附垫具有以下优点：快速响应的黏附开关特性图3 黏附性能表征：（a）黏附垫的黏附力测试，（b）图案化弹性体基底黏附力测试，（c）黏附垫与图案化弹性体基底的黏附强度对比，（d）黏附垫重复性测试 快速响应的黏附开关特性。实验结果表明该黏附垫的黏附强度可以通过远程红外激光按需调控，黏附强度最高可达12.2 kPa，并且强弱黏附的转换在30秒内即可完成。精细物体的远程递送图4 黏附垫运输电子芯片通过曲折狭缝到达目的地 精细物体的远程递送。通过外加磁场，该光磁双刺激响应的黏附垫可在狭隘空间内对脆弱的电子芯片进行安全可靠地定向运输，在电子器件装配等领域具有重要的应用前景。综上所述，该光磁双刺激响应黏附垫表现出快速响应的黏附开关特性、显著的黏附性能及对精细物体的远程递送能力。这种新型黏附垫有望广泛应用于电子器件装配等领域。原文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-3190/ac114a 张立教授课题组主页：http://www.cuhklizhanggroup.com/徐天添研究员课题组信息：http://people.ucas.edu.cn/~xutiantian杜学敏研究员课题组主页：http://dugroup.siat.ac.cn/index.php?s=/Show/index/cid/7/id/1.html

坡塘区域是天台医化企业集中区，由于地理位置特殊，夏季臭气扰民现象时有发生。一直以来，该区域都是天台环保监管的重点。为进一步加强对该区域的环境监管，今年年初，天台县投资175万元，从德国AIRSENSE购置了恶臭检测仪（俗称“电子鼻”），并在各医化企业安装。试运行5个月来，该区域同期环境投诉量下降40%，恶臭发生频次明显减少，区域环境质量明显改善。 一是监测设备技术领先。“电子鼻”主要由气味取样操作器、气体传感器阵列和信号处理系统三种功能器件组成。其工作原理是：传感器根据每种气味的特征响应谱，区分不同的气味。据了解，这套“电子鼻”是目前国际上该领域技术 先进的。它具有实时数据浏览输出、历史数据存储等功能，同时还可利用气敏传感器构成阵列对多种气体的交叉敏感性进行测量，通过适当的分析方法，实现混合气体分析。通过联网，已实现对企业恶臭综合指数、硫化氢、挥发性有机物的实时监测和远程监控。 二是监管更有针对性。直观的监测结果，谁都看得到。这使企业更加自觉地在废气处理上加大投入、加强管理。目前，区域内5家医化企业每家都安排专人关注监测数据，发现异常，及时查找问题、及时改正。环保部门通过远程监控，可以及时掌握企业废气排放动态，为环境监管和执法提供科学依据。试运行以来，企业自身做出反应18次，环保部门对数据异常响应5次。 三是公众参与落到实处。首先体现在选定监测点位时，该县主动邀请周边居民代表参与，征求居民的意见建议，并根据他们的意见确定监测点。其次，在企业显眼位置安装LED显示器，实现监测、监控、公示“三同时”，使过往行人都能看到各项污染指数，提高了公众环境知情权。 后，群众发现监测数据异常，可以直接将情况反应到监管部门，由监管部门及时做出相应处理。（天台县环保局 俞永生）

项目编号：[350700]FJJX[GK]2022018 项目名称：武夷学院武夷岩茶绿色创新中心检测仪器设备（电子舌、电子鼻、全自动间断化学分析仪、光合作用仪）采购项目 采购方式：公开招标 预算金额：3050000元 包1： 采购包预算金额：3050000元 采购包最高限价：3050000元 投标保证金：30500元 采购需求：（包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等）品目号品目编码及品目名称采购标的数量（单位）允许进口简要需求或要求品目预算（元）中小企业划分标准所属行业1-1A031211-食品检测、监测设备电子舌1（台）是详见招标文件1300000工业1-2A031211-食品检测、监测设备电子鼻1（台）是详见招标文件650000工业1-3A031211-食品检测、监测设备全自动间断化学分析仪1（台）是详见招标文件500000工业1-4A031211-食品检测、监测设备光合作用仪1（台）是详见招标文件600000工业 合同履行期限： 自合同生效之日起至合同约定的合同义务履行完毕 本采购包：不接受联合体投标

p　　近日，科技部高新司在厦门组织召开了“十二五”国家863计划“基于国产宽禁带电力电子器件的光伏逆变器研制及示范应用”项目验收会。/pp　　项目以实现碳化硅和氮化镓光伏逆变器的示范应用为最终目标，开发了低缺陷SiC外延生长技术、攻克了氮化镓二极管及增强型氮化镓三极管设计技术、碳化硅二级管及MOSFET关键工艺和量产技术、高压氮化镓和碳化硅器件高频驱动技术、基于氮化镓及碳化硅电力电子器件的新型光伏逆变器拓扑设计技术等关键技术方法。完成了基于GaN和SiC器件的逆变器示范应用，形成对基于宽禁带电力电子器件新型高效光伏逆变器及并网系统的整体展示。/pp　　项目的实施，形成国内GaN、SiC大功率光伏逆变器研发及生产产业链，有力地支撑了我国宽禁带电力电子器件、装置及相关行业的技术进步。专家组一致认为，该项目完成了立项通知规定的研究内容及主要考核指标，同意通过验收。/p

日前，北京盈盛恒泰公司总经理耿利华与高级技术工程师李扬赴德国AIRSENSE公司访问，其间就去年AIRSENSE电子鼻等产品在中国的销售及使用情况进行了一系列商务交流与技术交流，并制定了今后的合作目标。AIRSENSE与盈盛恒泰的合作将近10年，从该品牌在中国无人知晓，到现如今深入人心，双方都付出了巨大的努力，乃至PEN3电子鼻的技术特点及实用性能为中国国内电子鼻产品的开发起到了指导性作用。凭借多年以来的经验积累，盈盛恒泰已经取得了德国AIRSENSE的正式授权在中国开展核心元件如传感器阵列校准更换等维护维修工作，以便更快更好地服务于日益增长的AIRSENSE用户群体。 德国AIRSENSE公司是 的气敏传感器制造商，其生产的传感器产品多用于德国的军事领域，其中成熟的电子鼻PEN2\PEN3产品已在全世界的农业、食品、环境、卫生等领域广泛使用，仅中国就有上百家用户。这套电子鼻系统的优良性能也被美国宇航局看中并采纳，于去年12月发送到国际空间站开展相关科学研究。