- 주석 산화물 나노 시트의 나노 구조를 제어하여 응력 가스를 선택적으로 감지 할 수있는 센서를 바카라 규칙했습니다
- 센서 어레이로 스트레스 가스 식별을 실현하기 위해 기계 학습을 사용하여 데이터 분석 방법을 바카라 규칙했습니다
- 스트레스 관리와 같은 건강 관리에 기여
바카라 규칙 기술을 통해 가능한 응력 가스 측정에 의한 스트레스 모니터링
국가 연구 및 바카라 규칙 기관, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (이하 AIST ") [이시 무라 카즈히코 (Ishimura Kazuhiko) 회장] Extreme Functional Research Division [Fujishiro Yoshinobu의 연구 부서 인 Choi Yoshikii와 Masuda Yoshijo, Masuda Yoshijo, Electronic Ceram on the Gaston Gaston Gastence는 이스 와이 조치 (Masuyjo) 가이 가스의 감독이었다 장력으로 인한 스트레스로 인해 (스트레스 가스)센서 어레이바카라 규칙되었습니다
과거 AIST에 의해 바카라 규칙 된 나노 시트와 같은 주석 산화물 입자 (Tin Oxide NanoSheets)로서 우리는 스트레스 가스와 높은 가스 선택성에 탁월한 응답을 나타내는 센서에 민감한 필름을 바카라 규칙했습니다 또한, 응력 가스를 다른 가스와 구별하기 위해, 우리는 4 가지 유형의 센서에 민감한 막과 다른 가스 선택성을 결합한 센서 어레이를 바카라 규칙했습니다 센서 어레이의 응답 값은 기계 학습 유형입니다기본 구성 요소 분석(Principal Component Analysis; PCA), 바카라 규칙 된 센서 어레이는 또한 응력 가스를 다른 가스와 구별 할 수 있고 실시간 모니터링에 사용할 수 있도록 장기 안정성을 보여 주었다 긴장으로 인한 스트레스로 인해 피부에서 생성 된 가스를 감지 할 수있는 기술로 스트레스 관리 분야에 기여할 것으로 예상됩니다
이 기술의 세부 사항은 2022 년 8 월 25 일 (영국 시간)에 제공 될 예정입니다과학 보고서"
사회 환경이 Covid-19 Pandemic 동안 주요 변화를 겪게되면서 스트레스 관리의 필요성이 증가하고 있습니다 스트레스 가스는 장력으로 인해 피부에서 생성되며 알려진 성분에는 Allyl Mercaptan 및 Dimethyl Trisulfide가 포함됩니다 이러한 발생을 매일 모니터링함으로써 건강 상태를 이해하고 질병을 예방하는 데 도움이 될 것으로 예상됩니다 하지만,가스 크로마토 그래피 질량 분석법 (GC/MS)농축 장비에는 큰 장비가 필요하며 측정 시간이 길어 실시간 측정이 불가능합니다 이러한 배경을 염두에두고 이전 AIST는 작고 휴대용이며 가정 및 자동차와 같이 어디에서나 사용할 수있는 가스 센서 장치에 중점을 두었습니다
AIST Electronic Ceramics Group은 주로 낮은 농도를 포함합니다휘발성 유기 화합물 (VOC)반도체 가스 센서의 센서 재료 및 장치 바카라 규칙에 중점을두고 있습니다 특히, 우리는 산화물 나노 입자를 사용하여 휘발성 황 화합물 (VSC)에 대한 가스 센서를 바카라 규칙했으며, 이제 구취 및 치주 질환의 치과 센서로서 실질적으로 사용되었습니다 또한 폐암 지표 역할을합니다바이오 마커 가스)를 사용하여 가스 센서를 바카라 규칙했습니다 바카라 규칙 된 센서에 민감한 필름은 우수한 가스 반응 특성을 나타내며,이 특성은 고도로 가스 반응성 깡통 산화물 나노 시트의 표면 구조 때문이라는 것이 밝혀졌습니다 이 기술을 기반으로, 우리는 피부 가스를 측정하여 스트레스 관리에 사용할 수있는 휴대용 가스 센서 장치를 만드는 것을 목표로했으며 스트레스 가스를 감지하고 다른 바이오 마커 가스에서 식별 할 수있는 센서 어레이를 바카라 규칙하는 작업을 수행했습니다
우리는 산화 주석으로 구성된 센서에 민감한 필름의 나노 구조를 제어하고 감도가 높은 스트레스 가스를 감지 할 수있는 가스 센서를 바카라 규칙했습니다 구체적으로, 먼저, 우리는 결정 성장 시간을 변화시켜 4 가지 크기의 주석 산화물 나노 시트를 갖는 센서-민감성 필름을 제조했다 (도 1) 이 중, 주석 산화물 나노 시트가 가장 빠른 단계에서 자라는 센서에 민감한 필름 (도 1의 왼쪽 상단)은 스트레스 가스 인 Allyl Mercaptan보다 우수하다센서 응답 값(약 50ppm약 80)은 5 초 미만의 빠른 응답 속도로 나타났습니다 스트레스 가스 농도의 변화에 대한 센서 응답 값의 측정은 약 200ppt또한, 동일한 농도에서 다른 바이오 마커 가스에 대한 센서 반응 값은 약 20이었으며, 바카라 규칙 된 센서에 민감한 막은 스트레스 가스에 대한 가스 선택성이 우수하다는 것이 밝혀졌다
그림 1 (a) 다른 크기의 주석 산화물 나노 시트로 구성된 4 가지 유형의 센서 민감한 필름의 전계 방출 주사 전자 현미경 이미지
(b) 민감한 필름의 단면의 전달 전자 현미경 이미지의 예
다른 바이오 마커 가스에서 응력 가스를 식별하기 위해 우리는 우리가 만든 4 가지 유형의 센서 민감성 멤브레인을 결합한 센서 어레이를 바카라 규칙했습니다 바카라 규칙 된 센서 어레이를 사용하여 응력 가스 및 다양한 바이오 마커 가스에 대한 4 가지 유형의 센서 응답 값을 PCA를 사용하여 분석했습니다 스트레스 가스는 PCA로 얻은 제 1 및 제 2 주요 성분을 플로팅하여 다른 바이오 마커 가스와 뚜렷하게 상이한 영역에 플로팅되었다 (도 2 (a)) 이것은 바카라 규칙 된 센서 어레이가 응력 가스를 식별 할 수 있음을 보여 주었다
바카라 규칙 된 센서 어레이가 응력 가스를 실시간으로 식별 할 수 있음을 입증하기 위해 측정 된 가스가 공기에서 응력 가스로 변경 될 때 센서 어레이에서 응답 값을 플로팅했습니다 (그림 2 (b)) 결과적으로 센서 어레이의 응답 값은 5 초 내에 크게 변경되었으며 응력 가스에서도 안정적인 응답 값을 보여주었습니다 이는 바카라 규칙 된 센서 어레이가 스트레스 가스를 실시간으로 식별하는 데 사용될 수 있음을 보여줍니다
그림 2 (a) 주요 구성 요소의 결과 다양한 가스에 대한 센서 어레이의 응답 값 분석
(b) 측정 할 가스가 공기에서 응력 가스로 변경 될 때 센서 어레이 응답 값의 시간 변화 (빨간색 ● 5 초 간격으로 측정 됨)
피부 가스에 포함 된 스트레스 가스를 모니터링 할 수있는 센서 장치 바카라 규칙 이 기술을 실질적으로 구현함으로써 스트레스 관리와 같은 건강 관리에 기여할 것입니다
* 그림 1과 2이 보도 자료에서 "정신 스트레스 모니터링을위한 NanoSheet -type 틴 산화물 가스 센서 어레이"의 원래 용지의 인용 및 수정 된 버전을 사용합니다
게시 된 잡지 :과학 보고서
논문 제목 : 정신 스트레스 모니터링을위한 NanoSheet-Type Tin 산화물 가스 센서 어레이
저자 : Choi Zhengyu, Masuda Yoshijo