日團隊開發免用電池的冠狀病毒微粒無線感測器

• 陳明陽
 
• 2022-12-28
  
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免用電池的無線感測器具有收集彎曲震動能、無線傳輸資料、偵測冠狀病毒的能力。東北大學
日本研究團隊開發出由鈷、鎳、鐵合金構成，厚度0.2毫米且免用電池的無線感測器，能自行從115Hz或116Hz的彎曲震動產生運作與無線傳輸資料所需的電力，合金碟的重量改變會影響其共振頻率與傳輸間隔，可藉此偵測空氣中的冠狀病毒微粒等任何吸附在合金碟的物質。
根據Electronics360報導，此感測器具備有磁致伸縮（Magnetostrictive）鍍層與整流／儲存電路，能收集彎曲震動導致的交替磁化（Alternative magnetization）過程所產生的電力與無線傳輸資料，合金碟外部塗層是由冠狀病毒用來侵入人體細胞的受體蛋白質所組成，在吸收病毒後合金碟震動的共振頻率會改變，可作為空氣中存在COVID-19（新冠肺炎）病毒媒介的指標。
欲偵測空氣中的冠狀病毒微粒，需將合金碟浸泡在丙胺酸胺肽酶（CD13）蛋白質溶液中，以形成專為偵測人類冠狀病毒229E（HCoV-229E）的生物辨識層，在進行感測實驗時若生物辨識層吸收了空氣中的HCoV-229，則合金碟的重量改變會讓其受到彎曲震動而導致共振頻率降低，可用來驗證彎曲震動所產生的電力能否將偵測到病毒的資訊無線傳輸出去。
因此只要將合金碟浸泡在不同的溶液、改變生物辨識層的組成，就能將此免用電池的無線感測器應用於偵測空氣中的其他病原體微粒。研究團隊的成員來自日本東北大學、山梨大學、東北特殊鋼株式會社，並已將研發成果發表於Sensors and Actuators A: Physical期刊。