骆驼有一种著名的靠少量水生存的能力。它们也善于在广袤的沙漠中寻找水源，使用的是鼻子的“湿度探测器”。在ACS Nano的一项新研究中，研究人员描述了一种受骆驼鼻子的结构和特性启发的湿度传感器。在实验中，他们发现这种装置可以可靠地检测包括工业废气和人类皮肤周围空气在内的环境中的湿度变化。
人类有时需要确定空气中是否存在水分，但人们并不像骆驼那样熟练地用鼻子感知水分。相反，人们必须使用设备来定位干旱环境中的水，或识别泄漏和分析工业设施的废气。然而，目前可用的传感器都有很大的缺点。例如，一些设备可能很耐用，但对水的存在的敏感度很低。同时，阳光会干扰一些高灵敏度的探测器，使它们难以在户外使用。为了设计出一种耐用、智能甚至可以检测到空气中低水平的水分子的传感器，研究员把目光投向了骆驼的鼻子。
骆驼鼻子内狭窄的、像卷轴一样的通道创造了一个很大的表面积，里面有吸水的粘液。为了模仿鼻子内的结构，该团队创建了一个多孔聚合物网络。在网络上面，他们放置了被称为齐聚物的吸湿分子，以模拟粘液随着湿度变化而改变电容的特性。在实验中，该装置可以监测高温工业废气中的湿度波动，找到水源的位置，并感知来自人体的水分。
研究人员说，这种敏感性表明，该设备可以成为无触摸界面的基础，人们可以通过它与计算机进行交流。他们说，更重要的是，该传感器对水分的电反应可以被调节，就像人类神经元发出的信号一样，有可能让它通过人工智能来学习。
该研究论文题为"A Camel Nose-Inspired Highly Durable Neuromorphic Humidity Sensor with Water Source Locating Capability"，已发表在ACS Nano期刊上。
前瞻经济学人APP资讯组
论文原文：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c10004
