| 내쉬는 호흡에서 바이러스를 직접 검출할 수 있는 스마트 마스크 개발 | ||
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  톈진(天津)대학교 마이크로나노 전기기계시스템 실험실 Duan Xuexin(段學欣) 교수 연구팀은 인체 내쉬는 호흡에 바이러스 병원체 포함 여부를 검출할 수 있는 통합 센서가 장착된 스마트 마스크를 개발했다. 해당 연구 성과는 국제학술지 "Biosensors and Bioelectronics"에 게재되었다. 해당 스마트 마스크의 센서는 정밀하게 배열된 나노와이어의 배열로 구성되었으며, 나노와이어의 선폭과 간격은 바이러스 입자의 크기와 일치하다. 나노와이어는 “그물”처럼 배열되어 내쉬는 호흡 중의 바이러스 입자를 정확하게 포착할 수 있다. 또한 나노와이어 배열에 항원을 포함한 바이러스와 면역반응 할 수 있는 항체를 추가하여 일단 반응이 발생하면 전체 센서의 저항값이 증가한다. 센서 저항값의 변화를 모니터링하여 바이러스 포함 여부를 일차적으로 검출할 수 있다. 연구팀은 인체의 내쉬는 호흡의 복잡성과 마스크 구조의 특수성을 고려하여 센서를 "다공성 막-센서-유연성 기판"의 "샌드위치" 구조로 설계했다. 나노급의 다공성 막은 인체가 내쉬는 기타 미크론급 입자를 차단하며 동일 나노급의 바이러스만 통과시킨다. 또한 유연성 기질 설계로 센서가 얼굴에 더 밀착된다. 연구팀은 디지털-아날로그 전환기, 연산 증폭기 및 무선전송 유닛을 포함한 웨어러블 통합 전자시스템을 추가로 개발했다. 해당 통합 전자시스템을 통해 검출 결과를 실시간으로 스마트폰 앱으로 무선 전송할 수 있다. 아울러, 해당 웨어러블 바이러스 "적시 검출" 시스템의 무게는 7.6g에 불과하며 착용감에 전혀 영향을 주지 않는다. 해당 스마트 마스크는 공항, 세관, 병원 등 과 같은 붐비는 장소에서 신속 선별에 널리 사용될 수 있다. 무선 통신 시스템을 통해 마스크 착용자 또는 관리자가 휴대폰, 태블릿PC 등 스마트 단말기를 이용하여 안전하게 정보를 획득하여 신속하게 결정할 수 있기 때문에 전염병 통제에 중요한 의미가 있다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-06/21/content_470106.htm?div=-1 |
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