徽章在檢測到某些化合物時會改變顏色或亮度,有朝一日可以警告人們,危險範圍從變質的食物到有毒的神經毒氣。根據《科學》雜誌當前一期的一份報告,研究人員已經開發出可穿戴的液晶感測器,可以在幾秒鐘內對十億分之幾濃度的蒸汽做出反應。
實驗室目前使用諸如質譜分析等技術來嗅探可疑化學物質,但所涉及的裝置笨重且昂貴。相比之下,由威斯康星大學的尼古拉斯·L·阿博特和3M公司的拉胡爾·R·沙阿工程師設計的新裝置,足夠小巧可以佩戴,並且生產成本相對較低。
感測器由超薄金膜組成,化學受體附著在其上。這些受體將液晶弱錨定在沿薄膜波紋表面的特定方向上。當受體暴露於其目標化學物質時,它們與該化學物質的結合比與液晶的結合更強。結果,化學物質將液晶置換到新的方向——這種變化肉眼可見。(在感測器中構建多種型別的受體可以檢測各種化學物質。)當從化學物質中移除時,感測器恢復到其正常方向。
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到目前為止,研究人員已經證明該感測器能夠檢測與食物腐敗和某些型別的殺蟲劑相關的化學物質。但他們指出,這些裝置也可能在軍事領域找到應用。