通过磁弹性传感 (ChiMES) 进行化学鉴定
一种称为磁弹性传感化学识别 (ChIMES) 的低成本传感器技术使用目标响应材料 (TRM) 作为磁弹性 (M-E) 传感器中的执行器(图 1)。
TRM 可以来自多种化学和生化化合物,具有多种选择性。对特定目标具有强亲和力的 TRM 可以单独使用,而具有分布式选择性的 TRM 可以通过人工神经网络或其他用于分析和解释的基于人工智能的工具形成阵列。磁弹性元件是具有高磁导率和极低矫顽力的非晶铁磁合金。当 TRM 遇到目标时,它会施加力来改变合金的磁性,这种方式可以通过励磁检测线圈组进行检测。
ChIMES 包括铁磁金属和与铁磁金属偶联的分子识别试剂。分子识别试剂可操作以在暴露于来自目标材料的蒸气或液体时膨胀,使得分子识别试剂改变铁磁金属上的张应力。根据张应力变化引起的铁磁金属磁开关特性的变化,检测目标材料。
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该传感器可以检测任何可以识别或开发 TRM 的事物。它能够通过非金属或薄金属屏障进行不受限制的通信。 ChIMES 可以小型化,并且足够节能,可以通过板载电池供电。形状、尺寸和外观可以根据特定需要进行定制。 ChIMES 适用于公开和隐蔽应用,并且可以使用模块化 TRM 同时检测多个可变目标。该传感器比气相色谱等技术便宜得多。
嵌合体的应用包括炸药或标签剂;化学和生物战剂及其制造的前体或副产品;用于健康诊断和药物检测的呼出气体成分;有毒工业化学品和材料;食品新鲜度和安全性;挥发性有机化合物;以及其他空气和水中的污染物。
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