一些研究表明，電子煙中的成癮物質(zhì)尼古丁會增加心血管和呼吸系統(tǒng)疾病的風險。但為了全面了解其潛在的健康影響，需要一種實時的尼古丁監(jiān)測設備。這種設備也可以幫助吸煙者--以及接觸二手煙的非吸煙者--測量他們的暴露量。現(xiàn)在，研究人員在《ACS傳感器》雜志上報告說，他們已經(jīng)開發(fā)出一種無需電池的可穿戴設備，可以完成這一任務。

電子煙被設計用來加熱尼古丁、甘油、丙二醇和調(diào)味添加劑等的混合物，在將這些物質(zhì)變成蒸汽后，然后讓使用者吸入。在體內(nèi)，這種混合物可以影響多個器官，包括呼吸系統(tǒng)，它改變氣流，增加氧化應激，損害免疫力。此外，尼古丁暴露可能導致肺癌。但在現(xiàn)實世界的條件下評估這種暴露一直是困難的。目前測量環(huán)境尼古丁水平的方法是在實驗室環(huán)境中進行的，需要大量的樣品和數(shù)天至數(shù)周的采樣。目前正在開發(fā)便攜式尼古丁傳感器作為一種替代方法，但已經(jīng)報道的兩種傳感器是不切實際的，因為它們要么依賴汗水的存在，要么依賴陽光來發(fā)揮作用。

因此，Madhu Bhaskaran、Md. Ataur Rahman和Philipp Gutruf著手設計一種輕便的可穿戴傳感器，能夠?qū)崟r檢測尼古丁，并將數(shù)據(jù)無線發(fā)送到電子設備，如智能手機。

該團隊選擇了聚酰亞胺基板上的二氧化釩作為其傳感器的基礎。他們的研究表明，尼古丁可以與二氧化釩薄膜共價結(jié)合，從而改變薄膜的導電性，其程度取決于尼古丁的濃度。該裝置檢測電導率的變化，放大信號，然后將其無線傳輸?shù)街悄苁謾C上。當應用在皮膚上時，這種無需電池的傳感器可以測量佩戴者在開放空氣中接觸到的尼古丁。研究人員說，這種方法擴大了可穿戴電子設備在實時監(jiān)測環(huán)境中有害物質(zhì)方面的應用。