发展化学传感材料，使智能手机检测有毒气体

在美国和日本的研究人员共同开发了一种化学传感材料，其电导率急剧增加时，暴露于有毒气体。

联合研究组包括在前沿分子集团高级研究员Shinsuke Ishihara、国际材料Nanoarchitectonics中心（法力），国立材料科学研究所（NIMS），和Timothy M. Swager教授，在麻省理工学院（MIT），开发了一种化学传感材料的电导率明显增加，当暴露于有毒气体。此外，本集团的综合传感材料在电子线路中，近场通信（NFC）的标签，这是嵌入在像那些通过火车票门智能卡。然后，它表明，这项技术使得智能手机快速（5秒）在低浓度（10 ppm）检测有毒气体。

当今社会的人们面临被暴露在来自天然来源（例如，火山气体），泄漏事故或潜在的恐怖主义行为的有毒气体的危险之中。手段，以方便和快速检测有毒气体是至关重要的，在最大限度地减少其有害影响。目前可用的有毒气体传感器是昂贵的，体积大，笨重，难以操作，它是不实际的，设置在许多公共场所（例如，地铁）或人们携带他们周围。

联合研究小组开发了一种化学传感材料组成的一组碳纳米管（碳纳米管）单独包裹的超分子聚合物-簇的单体通过弱相互作用结合在一起。材料的导电性提高3000倍时，接触到电有毒气体。碳纳米管本身是高导电性的材料，但当它们被包裹的超分子聚合物，作为绝缘体，他们成为穷人的导体。超分子聚合物的设计，使分子中的弱结合位点是解离的，当这些网站被暴露于有毒气体，导致包装分子分解。其结果是，原来的高导电性的碳纳米管的状态被恢复。电导率的变化的程度是直接成正比的浓度和暴露于一个有毒气体的持续时间，和电导率的变化可以很容易地测量由市售的电阻计。

我们创建了一个有毒气体传感器的测量可以读取智能手机结合化学传感材料为市售的NFC标签的电子电路。用户可以很容易地确定有毒气体的存在/不存在被控股的NFC兼容的智能手机上的传感器嵌入NFC标签，确保两个设备之间的通信是完整的。该传感器是一次性的，和1克的化学传感材料制成400万个传感器。因此，以低成本生产传感器是可行的。

在未来的研究中，我们计划开发的化学传感器能够检测各种类型的有毒化学物质，更灵敏，快速，毫不费力地通过修改的超分子聚合物的结构。我们还将开发一个系统，有助于使社会更安全的选择无线通信技术的类型（在通信距离，功耗等）兼容的化学传感器的应用，并考虑与互联网云技术的化学传感器的整合。

这项研究是在麻省理工学院进行的，由日本协会为促进科学的研究提供的研究的博士后奖学金的支持。