在機器擁有不輸人類的觸覺與視覺功能之後,能準確偵測氣體/氣味、又能與可攜式或可穿戴式裝置整合的「電子鼻」,已成為全球感測器技術領域的最新熱門研發目標;而台灣的成功大學研發團隊,在科技部的經費補助下開發出IC型態的複合式氣體感測器,號稱具備同時量測空氣中五種污染物質,以及高靈敏度、高反應速度以及低成本等多項具市場潛力的優勢。

該氣體感測器是由成大教授李俊璋、王振興與張守進三位教授所率領,橫跨環醫、電機與微電子等科系之團隊,經過四年努力產出的研發結晶,能在單一元件上同時偵測揮發性有機化合物(VOCs)、甲醛(HCHO)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)與二氧化碳(CO2)等五種對人體健康危害最大的空氣污染物,並結合物聯網(IoT)、雲端大數據分析、行動App等技術,實現能提供即時預警的可攜式/穿戴式空氣品質監測裝置。

除了一般消費性應用的空氣品質偵測裝置,成大團隊也與成大醫院醫師/醫學院教授王志堯合作,以自主研發的氣體感測器為基礎,開發出氣喘病患專用穿戴式偵測器。成大電機系教授張守進表示,根據世界衛生組織(WHO)的統計,全球罹患氣喘(哮喘)的人數高達3.2億,台灣也有不少民眾受氣喘困擾、甚至因此致命;藉由類似駕駛人酒精濃度測試的非侵入式(吹氣式)呼吸檢測裝置了解患者肺部健康狀況,再結合空氣品質偵測數據參考,能即時提供用藥警訊預防氣喘嚴重發作,而可攜式裝置能支援居家照護、自我檢測,也大幅提升病患生活品質。

張守進指出,此氣喘偵測裝置結合用以偵測患者呼吸中一氧化氮(NO)濃度(為氣喘發作安全性指標,可偵測20ppb ±5%之NO濃度)的薄膜式氣體感測器,還有壓力感測器(可偵測320L/min ±5%吹氣壓力)、MEMS加熱器(讓薄膜溫度升高以激發氣體與薄膜表面產生化學變化),以及瑞昱(Realtek)的Ameba物聯網通訊模組,能以Wi-Fi或藍牙將感測資料傳送到手機或雲端,提供醫師與患者長期追蹤。成大研發團隊表示,此氣喘偵測裝置已經通過成大醫院IRB的人體試驗程序,期望能與產業界有進一步的合作推向市場。

成大開發的氣體感測器除了能實現醫療保健用途的氣喘偵測裝置...

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