文/田正友
神奇的“電子鼻”
文/田正友
人們都知道,警犬之所以能協助公安人員破案,是因為其嗅覺特別靈敏。然而,若把警犬嗅味的本領與“電子鼻”相比,那就“小巫見大巫”了。據測試,“電子鼻”嗅覺靈敏度比警犬要高出1000多倍。
“電子鼻”為什么具有這樣高的聞味本領呢?原來它們的構成物質對氣味非常敏感,如二氧化錫、氯化鈀等。“電子鼻”就是把這些物質研細、混合,在高溫下燒結成多孔性的半導體陶瓷小片,因此具有很強的吸附氣體的本領。原先這個半導體陶瓷小片表面吸附有氧分子,當靠近易燃易爆氣體(如一氧化碳等)時,便容易與之結合,表面的氧分子就少了,這時它的電阻值也會發生變化。這個變化經放大器放大后就非常明顯了。當一區域的危險氣體達到一定濃度時,這種放大的信號就會帶動蜂鳴器發出警報,提醒人們及時采取措施,預防可能發生的中毒、火災等事故。因為這些半導體材料對氣體敏感,所以人們稱其為“氣敏半導體材料”。
“電子鼻”種類很多,嗅味的本領很大。有的對一種氣味敏感,有的能對多種氣味敏感。目前,“電子鼻”已經可以嗅出苯、油漆、氨等十幾種氣味,識別一氧化碳、氫氣等多種氣體。它們不僅可以嗅出氣味,還可以分辨出氣味的濃度,即便空氣中氫氣的濃度為1%,它也能嗅出來。近年來生產的“電子鼻”不僅可以聞味,而且對溫度、濕度也有一定的分辨功能。
“電子鼻”已廣泛應用于化工、石油、礦山、航空航天、交通、環境監測等領域,在公安、邊防等戰線也發揮著越來越重要的作用。
(小建議:本文可作為人教版實驗教材三年級《語文》下冊第六組課文閱讀鏈接)