聯用技術與現代應用
化學傳感器
/ KEM-ih-kul SEN-ser /
煙霧報警器靜靜地待在天花板上,把煙的出現變成一聲響亮的鳴叫;血糖儀把一滴血變成一個數字。兩者都在做同一件事:察覺某種特定化學物質並把它報告出來。化學傳感器就是任何能做到這一點的小型、自成一體的裝置——它對某種物質起反應,並把這個反應變成可讀的信號。
更確切地說,化學傳感器有兩個相連的部分:一個識別層,與目標物質(待測物)發生選擇性的相互作用;一個換能器,把這種相互作用轉換成電學、光學或其他可測量的信號。理想情況下,這種響應是連續且可逆的,於是傳感器能實時不斷地報告濃度的變化,而不只給出一次性的讀數。
傳感器以犧牲一部分完整實驗室的準確度,換來便宜、快速、便攜和能連續監測——而這正是空氣質量監測儀或可穿戴健康設備所需要的。難點在於選擇性和漂移:傳感器必須被調到主要只對目標起反應、而不對長得像的東西起反應,而且隨著識別層老化,它會慢慢失去校準。
家用一氧化碳報警器裡有一個電化學電池,其微小電流隨周圍 CO 的多少成比例上升;當電流越過閾值,裝置就鳴響——這是一隻把看不見的氣體變成救命警報的化學傳感器。
識別目標,再把它換成你可以據以行動的信號。
生物傳感器是化學傳感器的一種特例,它的識別層是酶或抗體之類的生物分子;離子選擇電極是另一個常見例子。
又稱
另見