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中國(guó)地質(zhì)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研制出新型紫外線劑量計(jì)
2025年07月22日 13:44:16
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：1906
近日，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)機(jī)械與電子信息學(xué)院易穎教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中南大學(xué)物理學(xué)院孫健教授團(tuán)隊(duì)，圍繞個(gè)人健康監(jiān)測(cè)的現(xiàn)實(shí)需求，成功研制出一款基于非易失性存儲(chǔ)器的紫外線劑量計(jì)。
紫外線在日常生活中無(wú)處不在，它既有一定的益處，如幫助人體合成維生素 D、殺菌消毒等，但過(guò)量的紫外線照射卻會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害，比如導(dǎo)致皮膚曬傷、老化，甚至引發(fā)皮膚癌等疾病。同時(shí)，在工業(yè)、醫(yī)療、科研等諸多領(lǐng)域，對(duì)紫外線劑量的精準(zhǔn)測(cè)量和控制也至關(guān)重要。
近日，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)機(jī)械與電子信息學(xué)院易穎教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中南大學(xué)物理學(xué)院孫健教授團(tuán)隊(duì)，圍繞個(gè)人健康監(jiān)測(cè)的現(xiàn)實(shí)需求，成功研制出一款基于非易失性存儲(chǔ)器的紫外線劑量計(jì)。相關(guān)研究成果以題為《基于紫外線輻射編程的非易失性存儲(chǔ)器的在內(nèi)存?zhèn)€人劑量計(jì)》(An In-Memory Personal Dosimeter Based on UV Radiation-Programmed Nonvolatile Memory)發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《高級(jí)功能材料》(Advanced Functional Materials)上。
紫外線輻射劑量的監(jiān)測(cè)對(duì)于提升公眾健康意識(shí)和保障職業(yè)健康安全具有重要意義。然而，當(dāng)前便攜式紫外劑量檢測(cè)技術(shù)普遍存在成本高昂、普及性不足等問(wèn)題，難以滿足資源有限地區(qū)的應(yīng)用需求。
針對(duì)這一難題，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種基于聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl pyrrolidone, PVP)官能化碳納米管網(wǎng)絡(luò)薄膜的“簡(jiǎn)約創(chuàng)新”型低成本器件。該器件通過(guò)紫外輻照誘導(dǎo)PVP發(fā)生光致化學(xué)鍵斷裂，生成的自由基與碳納米管發(fā)生化學(xué)吸附反應(yīng)，從而調(diào)控其導(dǎo)電性能。
這一過(guò)程產(chǎn)生的非易失性電導(dǎo)變化與輻照劑量呈線性相關(guān)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)累積紫外線劑量的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，分辨率高達(dá)36μJ/cm²。基于電導(dǎo)與紫外線劑量之間的線性關(guān)系，可以無(wú)需依賴存儲(chǔ)單元和高速采樣，僅僅通過(guò)簡(jiǎn)單、低成本的電子電路實(shí)現(xiàn)紫外線劑量的直接讀取。
這款新型紫外線劑量計(jì)，憑借其高精度、快速響應(yīng)、良好環(huán)境適應(yīng)性等諸多優(yōu)點(diǎn)，為紫外線測(cè)量及相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步帶來(lái)了新的機(jī)遇。值得一提的是，該紫外線劑量計(jì)單個(gè)制造成本低于0.1元人民幣，特別適用于個(gè)人日常健康監(jiān)護(hù)、職業(yè)暴露場(chǎng)所監(jiān)測(cè)以及欠發(fā)達(dá)地區(qū)的公共健康應(yīng)用，展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景和社會(huì)價(jià)值。
素材來(lái)源：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
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