新应用

新型采样仪器可分析鉴定雾霾传播的微生物

复旦大学和上海海洋大学的一个研究团队发明了一种简易的采集装置，可用于雾霾、气溶胶中的微生物样品采集，结合质谱分析技术，实现了对雾霾传播的微生物分析与鉴定。

常规的气溶胶微生物的采样方法依靠多级采样器，受限于仪器昂贵，携带不便（约10kg左右）、采样时间较长（约2小时以上）、需要外接电源等因素，无法进行简单快速的采样分析。常规的多级采样器在环境监测、医疗卫生等领域的有害气体收集方面存在着广泛的应用。

据上海海洋大学博士卞晓军介绍，简易采样器基于螺旋气流微流控芯片的简易采样器，由微流控芯片、微型气泵、可充电锂电池、稳流阀等部件组成，利用气流在双螺旋通道的离心力对微生物样品进行分离捕获。该简易采样器的主要部件是螺旋式鱼骨形微流控芯片。螺旋式的微通道给气流施加了较强的离心力，有利于气溶胶中的微生物附着在芯片通道中；鱼骨形的结构设计能够将气流由平流转化为湍流，增加了气溶胶中的微生物与芯片的接触几率。

“相比于传统的空气多级采样器，该简易采样器材料成本约150元，采样时间短缩至半小时之内，不依赖于外接电源，仅仅2.5kg便于携带。”卞晓军说。

目前，科研人员正在应用该简易采样器对上海地区的雾霾微生物进行大规模采集分析，以及微生物实验室环境中有害生物气溶胶进行监测。未来，有望应用于野外农田采样、战地反恐采样、配合无人机高空采样等。

可监测有毒气体的电缆沟道监测机器人

2016年12月20日，陕西西安供电公司自行研发的电缆沟道监测机器人问世。此款机器人针对电缆沟道复杂恶劣环境进行研发，可替代人工进入电缆沟道进行有效检测，实现日常电缆沟道的巡视、重点线路特巡以及故障现场环境监测，大大提高电缆运行的可靠性，维护电网安全。

近年来，随着西安城市建设的高速发展，西安城区电力线缆沟道环境日益复杂，日常沟道巡视困难大，尤其在沟道内发生异常情况及故障情况下，工作人员无法立即进入沟道进行故障点排查、定位等工作。新的电缆沟道机器人，旨在解决当下人工巡检存在的风险大、效率低、及时性差等缺点。

此款机器人可通过远程操作进入电缆沟道，通过视频图像实时传输沟道线缆及环境状态，根据需要每分钟可行走0～80m，在不小于30°的坡上能够平顺运动，越障能力不低于120mm。后台操作人员可通过地面主控计算机或遥控器，实现对机器人平台传感器的遥控操作，从而实时掌握沟道温湿度、有毒气体含量等，进行故障测距，为紧急情况沟道勘察与巡检提供先进手段。

该款机器人采用了仿生技术，能够模仿生物进行自如行走，自动适应沟道底部凹凸不平的恶劣环境。采用5G无线宽带通信技术，确保高清视频移动传输。采用现场热成像技术，非接触探测环境红外能量，并在后台监视器上显示热图像和温度值，直观呈现沟道环境与温度，为应急抢修提供第一手资料。同时，该款机器人还具有较强扩展性，可搭载各类传感器或激光测距仪等，满足沟道温湿度、有毒气体监测、测距等需求，监测数据以无线方式实时回传地面主控端。