用电子鼻嗅出气体

一种新的化学传感器，或称“电子鼻”已经被开发出来，它甚至可以发现最微量的气体，为打击恐怖主义提供了一种新工具。

在令人惊讶的大量情况下，你需要检测周围空气中非常低浓度的气体分子。“例子包括化学战或嗅出变质的食物，”罗布·阿梅洛特博士说，他的高度敏感的电子“鼻子”专门针对这些危险气体。

想象一下，在你的智能手机上安装一个微型传感器，可以检查食物中微量的农药，甚至检测神经毒气。由于这听起来——或者闻起来——是一个非常好的主意，阿梅洛特和其他研究人员现在正在努力开发一种高灵敏度的便携式化学传感器，这种传感器可以吸收并快速检测极少量的有害神经毒气。

与光和声音不同，气味不是能量，而是质量——当你闻到什么东西时，你会感觉到空气中的化学分子。类似地，电子鼻使用具有蜂窝状结构的固体材料检测化合物，这种材料由有机分子连接的金属离子组成，中间有多孔腔。

这种材料被称为金属有机框架或mof。类似于海绵状超薄膜，mof中的孔是纳米大小的，这使得它们比人类头发的直径小一千倍。这些分子块是专门为捕获杀虫剂和沙林等化学气体中发现的大块磷酸盐而设计的。

新系统可以吸入低水平的化学制剂，并允许它们进入mof的内部空间。只要改变有机分子或金属分子的结构，就可以改变这种材料中孔的大小和形状，以检测特定的气体。它们的高表面积和开放的海绵状结构使它们成为吸收不同气体的理想选择。

当特定的化学试剂与精心设计的MOF材料接触时，海绵状表面将其化学信息转化为电信号，并将其报告给附加的电探针。

通过检测金属有机表面的这些电变化，传感器可以从十亿个分子中嗅出一个分子，甚至可以发现隐藏化学武器的最聪明的不法分子。

随着国际恐怖主义的兴起，加之简易爆炸装置的出现，英国目前面临的恐怖主义威胁已经上升到严重程度。由于袭击极有可能发生，因此需要能够迅速探测到化学武器的灵敏传感器。

目前这些传感器的一个限制是它们无法检测到空气中气体分析物的超痕量，而当恐怖分子进入火车站时，类似烟雾探测器的设备发出警报的想法可能还需要数年才能实现。

但是，电子鼻的发展是迈向无化学武器世界的下一步。