无需电池的可穿戴式传感器可测量空气中的尼古丁暴露量

一些研究表明，电子烟中的成瘾物质尼古丁会增加心血管和呼吸系统疾病的风险。但为了全面了解其潜在的健康影响，需要一种实时的尼古丁监测设备。这种设备也可以帮助吸烟者--以及接触二手烟的非吸烟者--测量他们的暴露量。现在，研究人员在《ACS传感器》杂志上报告说，他们已经开发出一种无需电池的可穿戴设备，可以完成这一任务。

电子烟被设计用来加热尼古丁、甘油、丙二醇和调味添加剂等的混合物，在将这些物质变成蒸汽后，然后让使用者吸入。在体内，这种混合物可以影响多个器官，包括呼吸系统，它改变气流，增加氧化应激，损害免疫力。此外，尼古丁暴露可能导致肺癌。但在现实世界的条件下评估这种暴露一直是困难的。目前测量环境尼古丁水平的方法是在实验室环境中进行的，需要大量的样品和数天至数周的采样。目前正在开发便携式尼古丁传感器作为一种替代方法，但已经报道的两种传感器是不切实际的，因为它们要么依赖汗水的存在，要么依赖阳光来发挥作用。

因此，Madhu Bhaskaran、Md. Ataur Rahman和Philipp Gutruf着手设计一种轻便的可穿戴传感器，能够实时检测尼古丁，并将数据无线发送到电子设备，如智能手机。

该团队选择了聚酰亚胺基板上的二氧化钒作为其传感器的基础。他们的研究表明，尼古丁可以与二氧化钒薄膜共价结合，从而改变薄膜的导电性，其程度取决于尼古丁的浓度。该装置检测电导率的变化，放大信号，然后将其无线传输到智能手机上。当应用在皮肤上时，这种无需电池的传感器可以测量佩戴者在开放空气中接触到的尼古丁。研究人员说，这种方法扩大了可穿戴电子设备在实时监测环境中有害物质方面的应用。