新應(yīng)用

新型采樣儀器可分析鑒定霧霾傳播的微生物

復(fù)旦大學(xué)和上海海洋大學(xué)的一個研究團(tuán)隊發(fā)明了一種簡易的采集裝置，可用于霧霾、氣溶膠中的微生物樣品采集，結(jié)合質(zhì)譜分析技術(shù)，實現(xiàn)了對霧霾傳播的微生物分析與鑒定。

常規(guī)的氣溶膠微生物的采樣方法依靠多級采樣器，受限于儀器昂貴，攜帶不便（約10kg左右）、采樣時間較長（約2小時以上）、需要外接電源等因素，無法進(jìn)行簡單快速的采樣分析。常規(guī)的多級采樣器在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域的有害氣體收集方面存在著廣泛的應(yīng)用。

據(jù)上海海洋大學(xué)博士卞曉軍介紹，簡易采樣器基于螺旋氣流微流控芯片的簡易采樣器，由微流控芯片、微型氣泵、可充電鋰電池、穩(wěn)流閥等部件組成，利用氣流在雙螺旋通道的離心力對微生物樣品進(jìn)行分離捕獲。該簡易采樣器的主要部件是螺旋式魚骨形微流控芯片。螺旋式的微通道給氣流施加了較強的離心力，有利于氣溶膠中的微生物附著在芯片通道中；魚骨形的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠?qū)饬饔善搅鬓D(zhuǎn)化為湍流，增加了氣溶膠中的微生物與芯片的接觸幾率。

“相比于傳統(tǒng)的空氣多級采樣器，該簡易采樣器材料成本約150元，采樣時間短縮至半小時之內(nèi)，不依賴于外接電源，僅僅2.5kg便于攜帶。”卞曉軍說。

目前，科研人員正在應(yīng)用該簡易采樣器對上海地區(qū)的霧霾微生物進(jìn)行大規(guī)模采集分析，以及微生物實驗室環(huán)境中有害生物氣溶膠進(jìn)行監(jiān)測。未來，有望應(yīng)用于野外農(nóng)田采樣、戰(zhàn)地反恐采樣、配合無人機高空采樣等。

可監(jiān)測有毒氣體的電纜溝道監(jiān)測機器人

2016年12月20日，陜西西安供電公司自行研發(fā)的電纜溝道監(jiān)測機器人問世。此款機器人針對電纜溝道復(fù)雜惡劣環(huán)境進(jìn)行研發(fā)，可替代人工進(jìn)入電纜溝道進(jìn)行有效檢測，實現(xiàn)日常電纜溝道的巡視、重點線路特巡以及故障現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測，大大提高電纜運行的可靠性，維護(hù)電網(wǎng)安全。

近年來，隨著西安城市建設(shè)的高速發(fā)展，西安城區(qū)電力線纜溝道環(huán)境日益復(fù)雜，日常溝道巡視困難大，尤其在溝道內(nèi)發(fā)生異常情況及故障情況下，工作人員無法立即進(jìn)入溝道進(jìn)行故障點排查、定位等工作。新的電纜溝道機器人，旨在解決當(dāng)下人工巡檢存在的風(fēng)險大、效率低、及時性差等缺點。

此款機器人可通過遠(yuǎn)程操作進(jìn)入電纜溝道，通過視頻圖像實時傳輸溝道線纜及環(huán)境狀態(tài)，根據(jù)需要每分鐘可行走0～80m，在不小于30°的坡上能夠平順運動，越障能力不低于120mm。后臺操作人員可通過地面主控計算機或遙控器，實現(xiàn)對機器人平臺傳感器的遙控操作，從而實時掌握溝道溫濕度、有毒氣體含量等，進(jìn)行故障測距，為緊急情況溝道勘察與巡檢提供先進(jìn)手段。

該款機器人采用了仿生技術(shù)，能夠模仿生物進(jìn)行自如行走，自動適應(yīng)溝道底部凹凸不平的惡劣環(huán)境。采用5G無線寬帶通信技術(shù)，確保高清視頻移動傳輸。采用現(xiàn)場熱成像技術(shù)，非接觸探測環(huán)境紅外能量，并在后臺監(jiān)視器上顯示熱圖像和溫度值，直觀呈現(xiàn)溝道環(huán)境與溫度，為應(yīng)急搶修提供第一手資料。同時，該款機器人還具有較強擴展性，可搭載各類傳感器或激光測距儀等，滿足溝道溫濕度、有毒氣體監(jiān)測、測距等需求，監(jiān)測數(shù)據(jù)以無線方式實時回傳地面主控端。