[Matter] 可穿戴传感器实时监测植物挥发性有机物

通讯作者：Qingshan Wei；Yong Zhu

通讯单位：美国北卡罗莱纳州立大学

一种能够在自然栖息地中连续分析植物挥发性有机化合物的非侵入性传感技术准确监测植物病害至关重要。

近日，美国北卡罗莱纳州立大学Qingshan Wei和Yong Zhu课题组报告了一种可附着在叶片上的化学传感器用于进行实时监测挥发性有机化合物（VOC）。该化学传感器可对植物病害进行无创和早期诊断。传感器贴片在受剪纸启发的可拉伸基板上集成了一系列基于石墨烯的传感材料和柔性银纳米线电极可以最大限度地减少应变的干扰。

传感器贴片可快速响应（<20 s）来分析低ppm浓度下的关键植物VOCs。多路传感器阵列允许以>97%的分类准确度准确检测和分类13种植物挥发物。可穿戴传感器贴片用于提前4天诊断番茄晚疫病和非生物逆境（例如1小时内的机械损伤）。

图1. 传感器用于植物有机物监测

 

图2. 石墨烯基传感器的传感机理：传感器阵列由各种配体功能化的还原氧化石墨烯（rGO）制成，可以通过氢键或卤键与各种植物VOCs形成可逆相互作用。

参考文献：

Zheng Li, Yuxuan Liu, OindrilaHossain, Rajesh Paul, Shanshan Yao, Shuang Wu, Jean B. Ristaino, Yong Zhu, Real-timemonitoring of plant stresses via chemiresistive profiling of leaf volatiles by a wearable sensor, Matter, 2021, https://doi.org/10.1016/j.matt.2021.06.009.