Coloray研究片状氧化锌“AI电子鼻”材料……验证气体传感技术 View original image

Coloray(900310)正在评估利用片状氧化锌(ZnO flake)开发用于人工智能(AI)电子鼻(Electronic Nose)的传感材料的可能性。目前仍处于研发及技术验证阶段,公司正集中研究力量确认片状氧化锌的结构特性与气体响应性能,并考察其能否应用于基于AI的气体识别技术。


电子鼻是一种通过分析多个传感器产生的信号,区分特定气体或气味特征的技术。随着人工智能近年来从视觉和听觉进一步发展至识别多种感官信息,针对气体与气味进行探测、分析的所谓“AI嗅觉”技术研究也在扩大。其方式是利用AI分析从多个传感器获取的复合信号,从而识别气体种类及其特性。


Coloray基于此前研发氧化锌触觉传感材料的经验,正关注片状氧化锌的气体响应特性。氧化锌因其物理和化学特性,长期以来一直被研究用作气体传感器材料;尤其在制备为纳米尺寸时,表面活性位点增加,表现出对多种气体产生反应的特性。


其中具有代表性的气体包括氢气、乙醇、甲醛、丙酮及挥发性有机化合物。当气体分子吸附在氧化锌表面时,会与表面氧离子发生氧化还原反应,在此过程中材料的电阻会发生变化。Coloray正研究能否将此类电学变化用于区分气体种类的传感技术。


研究团队尤其关注的是厚度达到数十纳米级的二维片状结构氧化锌。该团队认为,采用片状结构可扩大活性晶面的暴露面积,从而确认与传统氧化锌相比,其气体响应特性及传感性能将出现何种变化。


公司也在开展调控材料表面特性的研究。其正考察能否通过在片状氧化锌中添加贵金属,或形成结合不同材料的异质结构,调节其对乙醇、丙酮、硫化氢、氨气等多种气体的响应特性。


目标是构建多个对不同气体表现出差异化响应的传感单元。综合分析各传感单元呈现的电阻变化模式后,便可识别仅凭单一传感器难以区分的复合气体特性。


Coloray还计划未来研究将此类传感材料产生的数据与AI分析技术相结合的方案。公司构想是应用卷积神经网络等基于AI的分析技术,对多个传感单元获取的信号模式进行训练,并验证能否区分复杂气体信息。


在常温或接近常温环境下的气体响应性能也是主要验证对象。这是因为,要将其实际用作传感材料,不仅需要确认其是否对特定气体产生响应,还需确保其能否在多种环境中稳定维持传感性能。


不过,目前相关研究尚未进入商业化或产品开发阶段,仍处于研发及技术验证阶段。Coloray目前重点在于掌握片状氧化锌的结构特性和气体响应特性,并确认其作为传感材料的应用潜力。


Coloray相关人士表示:“目前,基于片状氧化锌的AI电子鼻相关研究仍处于研发及技术验证阶段。我们重点确认片状氧化锌的结构特性和气体响应特性,并研究其作为传感材料的应用可能性。”


该人士接着表示:“今后也计划持续研究相关材料的特性,以及其应用于基于AI的气体识别技术的可能性。我们将研究包括片状氧化锌在内的纳米材料结构与特性,并考察材料在多种传感领域的应用潜力。”



Coloray计划基于片状氧化锌的气体响应特性开发多种传感单元,验证其与AI分析技术结合的可能性,并分阶段探索其在下一代电子鼻材料中的应用范围。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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