雷竞技-他们用“灵通鼻”捕捉看不见的气体—新闻—科学网

“救济竣事后，我们才知道那时我们站的处所是老苍生的屋顶。”回想起半年前积石山地动激发的次生雷竞技灾难救济，程鹏飞照旧心绪难平。“我们是作为科研支援去的，救济官兵都很赐顾帮衬我们，晚上把我们送到40多千米外、没有余震危险的处所歇息，他们说：‘你们和我们纷歧样’，话很朴实，可是心里很受震动”。

从市场需求得来的手艺研发

2014年，程鹏飞从吉林年夜学卒业，来到西安电子科技年夜学空间科学与手艺学院任教。自己研究探测和旌旗灯号感知的他不但要顺应地区的转变，还要去摸索本身研究范畴与学院、黉舍成长的契合点。

“2020年，我带着学生做了一个叫‘城市嗅觉-城市空气质量监测系统’的项目，拿到了‘挑战杯’中国年夜学生创业打算比赛全国铜奖，河北省环保厅看到这个项目后自动找了我们。”经由过程合作，程鹏飞仿佛找到了一向在寻觅的“契合点”。

需求固然有了，但仅靠负责前端手艺的程鹏飞，明显没法完成仪器的整体研发。2021年7月，在学院的撑持下，程鹏飞组建起了有8名教师、12名在校研究生的智能探测与感知团队，从材料、传感器，到旌旗灯号辨认、数据阐发，这个团队依托本身即可自立设计研发气体探测装备的全数器件，完玉成部流程。

“我们的装备有两个长处，一个是测得更精准，传统小型化检测装备可能只能测出是醇类、烷类、烃类，但我们可以测出具体是甲醇仍是乙醇这类份量。第二个就是便利，比拟建监测站，我们的装备用无人机搭载着便可以去测，而且可以完成指定区域的气体检测。”正由于这小且精的优势，从2022年2月至今，团队义务为石家庄、廊坊、西安、榆林等地环保局供给邃密化有害工业气体排放检测和年夜气情况监测办事工作，办事时长累计超10000小时。

从市场需求反推的科研标的目的具有“有的放矢”的自然优势，也让团队本身研究范畴取得更多向的现实利用。

2024年，在江苏省昆山市挂职的程鹏飞碰到了任鲲鹏通信(昆山)有限公司董事长的西电91级校友王阳，得知了胃癌体外检测的需求。

“其其实2017年摆布的时辰，我们团队就做了经由过程人体呼气去检测代谢类疾病的装备，这个手艺对我们来讲已是比力成熟的了。”基在之前的检测装备，团队又针对胃癌病患者呼出气体的特征进级迭代感应材料。“病院之前都是用气袋搜集患者呼出的气体，再用气相色谱仪去检测，流程长、装备固定，不太便利。”搭载了针对胃癌患者呼出气体的专用敏感材料和元器件的“呼气智能疾病检测仪”，以其手持便携、检测敏捷、正确率高和无创无痛等优势，为患者供给了更好的就诊体验。

“我们将来想把它做成像家用血压仪一样普和，大师在家便可以很便利的进行检测，早发现早医治。”程鹏飞介绍了检测仪以后的研发标的目的，“今朝我们只是检测出是与否，将来但愿能更邃密化，可以或许检测出胃癌分歧的成长期，最好是能测出最初期。”

气体常常无色无形，但对程鹏飞和他的团队成员们来讲，经由过程对这些看似极难捕获的气体的检测，寻踪觅迹、抽丝剥茧，辅以信息手艺手段的阐发，即可发现气体中埋没的“奥秘”。

亲历救济现场才更晓得若何畏敬生命

2024年4月16日，空间院收到了一封来自青海省消防救济总队的感激信，信中提到的恰是程鹏飞和其团队研发的“埋压人员痕量气体标识表记标帜物探测手艺设备”。

今朝，对埋压人员的搜救首要依托生命探测仪和搜救犬，但传统生命探测仪利用的雷达波很难透过水和金属等介质，而搜救犬嗅觉的活络度会跟着它们在救济现场持续工作时候的增加而下降。与生命探测仪和搜救犬比拟，“埋压人员痕量气体标识表记标帜物探测手艺设备”可在灾后复杂地形中操纵被困者代谢发生的痕量气体作为标记物，经由过程对压埋裂缝中所逸散出的痕量气体进行探测，进而肯定被困者位置，为救济步队展开人员搜救供给有用帮忙和指引，同时，它具有更好的穿透力、不变性，且在电力保障的环境下可长时候不中断工作。

程鹏飞对“埋压人员痕量气体标识表记标帜物探测手艺设备”的应急救济能力决定信念实足，不只是由于其外在优势，更是由于这套设备的气体探测已到达了PPB级别。

作为国度重点研发打算项目，“埋压人员痕量气体标识表记标帜物探测手艺设备”经由过程了严酷的里程碑查核。“那时专家给我们出了一个考题，5个10米深的洞，下面放了5瓶气体，插上气管摹拟人体呼气的流量进行释放，但此中只有一瓶是有人体标识表记标帜物的，并且浓度极低，让我们的装备去把具有人体标识表记标帜物的这一瓶给测出来”，面临如斯高精度的检考试证，程鹏飞团队研发的这套设备给出了5次全对的“满分答卷”。“那时评委很震动，由于这个精度就比如在一个尺度足球场上去找一枚1元硬币。”

“为了便在在灾区工作，我们对这套装备也做了良多调剂。”团队教师郝熙东介绍，“气腔仿生了嗅觉加倍活络的鼠鼻模子，经由过程精简传感器，晋升器件微纳加工工艺，使装备更便在携带和操作，同时也增强了算力，如许可以更快速且正确的获得数据，提高救济效力。”

“那时的场景很难让人忘失落”、“第一次逼真地感触感染到生命的懦弱和宝贵”……在返程的路上，介入救济的团队成员心里都欠好受。

正由于亲历救济，团队有了把“埋压人员痕量气体标识表记标帜物探测手艺设备”做得再好一点的果断决心。气敏传感器笼盖气体增添五个种类、被压埋活体探测正确率晋升至95%以上、检测响应时候缩短20%……颠末了近半年的手艺攻关，这套设备的要害指标数据再次获得提高。

团队是底气更是“靠山”

2023年9月，程鹏飞最先了在江苏省昆山市的挂职，职务是昆山市高新区科技局人材科创参谋（副局长），谈和身负繁忙的讲授、科研使命的同时，为什么还会动念去挂职，他说：“我们这个团队固然年青，可是特殊不变，并且心很齐，有如许一个团队在，我特殊安心，所以科研这方面完全不担忧，同时，我也想走出去增加一下见识，看看能不克不及为团队和黉舍其他团队带回来更多资本和机遇。我相信我的团队，他们也信赖我，所以我就毫无后顾之忧的报了挂职熬炼。”

在教员和学生的心里，团队是自我成长的“靠山”，更是深信科研会获得成功的底气。

从2021年成立至今，团队已在国际国内科技期刊颁发SCI论文40余篇，申请发现专利30余项。同时，面向本科生进行科研入门与比赛指点，在“挑战杯”、“互联网＋”等比赛中取得多个奖项。

“不管是科研学术仍是平常糊口，团队教员都赐与了我们足够的指点与关切，加上杰出的学术传承和互帮合作的团队空气，使得小我的价值得以充实的揭示和阐扬。”2018年，王宸就最先追随团队教员许录和蔼程鹏飞研究半导体氧化物气体传感器和基在碳捕捉的气体分手膜手艺，他见证了团队的成立和成长，并在本年博士卒业后顺遂进入西电广州研究院任教。“博士二年级的时辰，程教员帮我联系到全球膜科学最优异的课题组之一新加坡国立年夜学钟台生课题组进修一年。现在，我将继续追随程教员团队，开启我的教师生活生计。”

比来，团队有了一个新的名字——寻迹，与他们的科研范畴十分契合，程鹏飞有着本身的理解：“都知道我们西电是科学的千里眼温柔风耳，现在，我们想再加一个‘灵通鼻’，但愿我们能把气体探测手艺做得更好、更精，不论是为国平易近生命平安健康，仍是为国度科技自立自强，都能进献我们团队的一份气力。”

团队在救济现场查看装备探测数据。

团队对受灾衡宇内进行痕量气体探测。

团队研发的埋压人员痕量气体标识表记标帜物探测手艺设备。（图片均由受访团队供给）

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