В настоящее время проводятся исследования, ведущие к обнаружению низких концентраций газов, присутствующих в выдыхаемом человеческом дыхании, к проверкам здоровья, а также к раннему выявлению и лечению серьезных заболеваний. Поскольку газовые сенсоры, использующие наноматериалы, могут обнаруживать различные газы даже при низких концентрациях, установка таких сенсоров в электронные медицинские устройства является востребованной, и активно проводятся исследования и разработки.Полупроводниковые датчики газа обнаруживают газ по уменьшенному электрическому сопротивлению из-за молекул газа, прикрепленных к поверхности кристаллических полупроводниковых материалов. Для этого газовым сенсорам нужна определенная площадь поверхности наноматериалов.
Чтобы использовать наноматериалы для обычных газовых сенсоров, требовался сложный процесс, от синтеза наноматериалов до очистки, равномерного диспергирования растворителя, нанесения на подложки и спекания. Таким образом, существует опасение, что технология изготовления таких газовых датчиков требует значительного времени и труда, что увеличивает стоимость.Группе исследователей во главе с доцентом Тору Сугахара (лаборатория СУГАНУМА) в Институте научных и промышленных исследований Университета Осаки удалось создать устройства с наноструктурированными газовыми сенсорами для обнаружения летучих органических соединений (ЛОС) в дыхании с целью здравоохранения в время, эквивалентное или менее одной десятой времени, необходимого для изготовления обычных газовых датчиков. Эта группа усовершенствовала традиционные сложные методы производства, разработав простой способ производства, состоящий только из спекания подложек, нанесенных на материалы.
Реакция обнаружения этого газового датчика была сопоставима с показателями лучших датчиков во всем мире.Поскольку спрос на товары для здоровья растет, ведется активная работа по исследованиям и разработке датчиков для проверки состояния здоровья и болезней путем изучения газовых компонентов дыхания человека. Алкотестеры для определения того, кто водит машину в нетрезвом виде, уже коммерциализированы.
Недавно были разработаны датчики дыхания для раннего обнаружения заболеваний, связанных с образом жизни, таких как рак и диабет, но большинство из них являются большими, громоздкими и дорогими. Если благодаря результатам исследований этой группы будут созданы газовые датчики с высокой чувствительностью, портативные датчики дыхания, позволяющие раннее обнаруживать заболевания, станут популярными.