东北大学 拟议中的未来社会
学分:东北大学 未来可能会有便携式和可佩戴的传感器来检测周围环境中的病毒和细菌
但是我们还没到那一步
几十年来，东北大学的科学家一直在研究能将机械能转化为电能或磁能的材料，反之亦然
他们和同事一起在《高级材料》杂志上发表了一篇综述，介绍了最近利用这些材料制造功能性生物传感器的努力
东北大学材料工程师成田文雄说:“近年来，提高病毒传感器性能的研究进展不大。”
“我们的审查旨在帮助年轻的研究人员和研究生了解最新进展，以指导他们未来提高病毒传感器灵敏度的工作
" 压电材料将机械能转化为电能
与特定病毒相互作用的抗体可以放在压电材料上的电极上
当目标病毒与抗体相互作用时，它会导致质量增加，从而降低电流通过材料的频率，表明它的存在
这种类型的传感器正被用于检测几种病毒，包括引起宫颈癌的人乳头瘤病毒、艾滋病毒、甲型流感、埃博拉和乙型肝炎
磁致伸缩材料将机械能转化为磁能，反之亦然
它们已经被研究用于检测细菌感染，如伤寒和猪瘟，以及检测炭疽孢子
探测抗体被固定在置于磁致伸缩材料上的生物传感器芯片上，然后施加磁场
如果目标抗原与抗体相互作用，它会增加材料的质量，导致磁通量的变化，这种变化可以使用传感拾取线圈来检测
成田说，人工智能和模拟研究的发展有助于找到更敏感的压电和磁致伸缩材料来检测病毒和其他病原体
未来的材料可以是无线圈的、无线的和柔软的，使它们有可能被整合到织物和建筑中
科学家们甚至正在研究如何使用这些和类似的材料来检测空气中导致新冠肺炎的非典病毒
例如，这种传感器可以集成到地下运输通风系统中，以便实时监控病毒传播
可穿戴传感器还可以引导人们远离含有病毒的环境
成田说:“科学家们仍然需要开发更有效、更可靠的病毒检测传感器，在它们可以用于家庭应用或智能服装之前，要有更高的灵敏度和准确性，更小的尺寸和重量，以及更好的经济性。”
“随着材料科学的进一步发展以及人工智能、机器学习和数据分析技术的进步，这种病毒传感器将成为现实
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