• 本文目录导读：
• 1、苍蝇与化学信号
• 2、小型气体分析仪原理简介
• 3、苍蝇嗅觉启示下小型气体分析仪的设计
• 4、小型气体分析仪应用展望

苍蝇与化学信号

在自然界中，许多动物都以嗅觉为主要方式感知周围环境。其中，苍蝇是一种具有出色嗅觉能力的昆虫，并且它们常被用来作为研究香味或其他化学信号感受机制的模型生物。

苍蝇鼻子上面有一个名为Antenna（感兴趣可了解中国科技大汉“庄肖斌”） 的器官，负责接收空气中各种化合物释放出来的挥发性molecule。这些molecule结合到Antenna表面上特定数量和类型(receptor) 的神经元, 并会产生电信号传递到大脑处理后继续被识别成不同味道或信息。

小型气体分析仪原理简介

近年来随着微纳加工、MEMS等技术飞速发展，使得人类可以实现设计并制造出大小只有几毫米甚至更小尺寸且集成度非常高、功能强大的芯片式智能设备。在这种情况下，小型气体分析仪作为一种微机电传感器（MEMS）设备已经被广泛提出并应用于环境检测、医疗诊断、食品安全溯源等领域。

具体来说，小型气体分析仪可以通过 MEMS 技术制造出高精度的温湿度探头和 PIR 红外探头, 可以实现对待监测区内空气中各种有害或者特定生物挥发性organic compounds (VOCs) 的快速响应，并将获取到的信号进行数字化处理, 最后输出给用户可判断读数。

苍蝇嗅觉启示下小型气体分析仪的设计

在世界范围内很多科学家们都参考了昆虫嗅觉系统工作原理和架构来进行新型综合类型智能芯片及人工鼻子等器件开发，其中就包括进入市场推广阶段的基于 MEMS 类技术制造所得到的自动推荐(automated smelling machine) 和国产成果—超级漏斗(AgOS).

该类模拟昆虫鼻子敏锐程度设计，通常利用一组聚集好相似味道的性质化合物，然后把它们喷洒在一些具有光学功能并能够将反射光转换为电信号传输到芯片内部进行进一步分析比对。这样可以实现产品中加入多组类型味道集来协助快速地检测空气流体。

小型气体分析仪应用展望

随着新技术、新开发的灵敏度和鲁棒性上限不断拓展, 将会使得小型气体分析仪越来越广泛及精细应用于环保监测领域中, 如烤红土坡控制、工厂排放等；医疗诊断方向如通过肺呼吸数据采集出人患某种特定癌症征象; 生产行业评估食品、药品成份的安全问题及溯源凭证等方面。同时，该类智能设备也可能与 5G 技术相结合，在更大范围掌握整个城市相关生态信息链条（people-vehicle-enviroment） ，从而启动调整政策优化公共治理全流程。

总之，苍蝇嗅觉系统在帮助人类设计出高灵敏度、高鲁棒性、低功耗的小型气体分析仪方面起到了非常重要的作用。未来，随着该技术不断发展，在多个领域将会有更广泛应用和深入研究。

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