低成本喷墨打印的无线传感器能帮助探测爆炸装置

日前，在佐治亚技术研究所的研究员已经利用喷墨打印机技术生产出一个无线传感器原型，该传感器能够探测爆炸物体。这项新技术的发明者是佐治亚理工学院的教授Manos Tentzeris，项目技术使用的是喷墨技术，目的是提供一个检测系统，不仅价格便宜，而且也能易于大规模生产。

这种无线传感器原型，能够检测出在许多爆炸物中发现的微量关键成分“氨”。并且也可以设计在非常低的浓度，用以在家庭，医疗和工业环境中检测类似气体，几乎可以在任何地方工作。该传感器已被设计用来检测低至百万分之5份的微量的氨，其它类型的有害气体传感器基于昂贵的半导体制造的设备和气相色谱仪，它们消耗更多的功率，需要人工干预，并且通常不能在低环境温度下进行操作。

传感器的设计生产过程用到了一种专门的纸张类材料印刷碳纳米管，在一个标准的喷墨打印机上，通过银纳米粒子组成的油墨进行打印。无线传感器信息通信组件是一个用​​银纳米粒子打印在照片纸上的轻量级的谐振天线，右图显示两种类型的无线氨传感原型设备，它采用碳纳米管和使用标准喷墨技术印刷在纸状材料上，可以大量部署，以提醒当局爆炸装置如简易爆炸装置（IED ）的存在。

“喷墨打印相对于其他技术是廉价和方便的，如光蚀刻法，” 研究员Tentzeris说。 “使用正确的墨水，打印机可用于几乎任何地方，以生产定制电路和元件，以取代在传统的洁净室使用高昂的设备制备和生产的方法。”低成本材料如重磅相纸或类似聚对苯二甲酸类塑料 - 可防水，以确保更高的可靠性，他补充说。喷墨印刷元件也可以使用柔性有机材料，如液晶聚合物（LCP ），这具有众所周知的鲁棒性和耐候性。所得到的元件在尺寸上与传统部件相似，但可以附着于几乎任何表面上。

由此设计生道的集成无线传感器在一定距离能检测出微量爆炸性物质，不会危及人的生命。这种方法称为僵局检测，使用射频技术在一个相对安全的距离识别爆炸装置。设备检测到爆炸装置含有的微量氨时发送警报到附近的安保人员。此无线传感器节点目前还需要相对低的能耗才能工作，这可能需要来自于许多技术，包括薄膜电池，太阳能电池或电波和能量收集技术。佐治亚技术研究所的研究人员正在研究如何使传感器被动工作，没有任何功耗。

“我们专注于提供对于那些从事军事或人道主义特派团和其他危险的情况下的防区外探测，” 研究员Naishadham说：“我们相信，这将是可能的，而且性价比高，有可能在整个军事接触区的车上或机器人大量部署这些探测器。”