下班累却没人关心？汽车座椅自动开启按摩，宝马新专利曝光

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　　每天下班的你也许已经精疲力竭了，但如果有一款懂你的汽车，也许会令你感觉幸福得多。

　　日前，宝马的一项全新的专利信息被曝光，新专利是一种通过检测气味特征，从而获取驾驶员心理状态的功能。听到“气味”二字，想必你已经不厚道的笑了。

　　根据国家知识产权局相关的专利申请资料显示，新专利是驾驶辅助系统的一种，该系统具有以下步骤：借助于相应的气味传感器检测至少一种气味特征，其中根据至少一种气味特征或多种气味物质的浓度定义；根据所检测到的气味特征执行一个或多个辅助功能。同时系统还可以根据所述气味特征的变化来终止辅助功能的执行或者调整辅助功能的执行工况。

　　通过在座椅以及靠背、头枕或车辆顶棚放置气味传感器，实时监测由人体释放到环境空气中的气味物质以及内部环境气味特征。根据所记录的气味特征来识别气味特征变化，并与用户心理状态变化相关联。当用户心理状态出现变化如疲劳时，系统将激活按摩或其它辅助功能，改善用户驾驶状态。

　　同时，该专利还可以根据所检测到的驾驶员状态变化来激活车辆座椅的相关功能同时触发警告，也可以根据气味特征激活车辆空调通风系统。

　　在整个检测过程中，气味传感器充当着信号猎手的职责，精准的气味采集为后续智能反馈提供强大的数据支持。

　　气味传感器又称电子鼻，是利用昆虫细胞中的化学物质遇到某些分子会产生电荷变化的原理而制成的元件。

　　从生物嗅觉原理出发进行“电子鼻”的设计是“电子鼻”技术研究的发展方向。“电子鼻”的核心是气敏传感器阵列，因此根据生物嗅觉原理发展高灵敏度、高可靠性的气味识别生物传感器是电子鼻技术发展的关键。

　　“电子鼻”可以在几小时、几天甚至数月的时间内连续地、实时地监测特定区域的气味状况。与传统的气味分析技术，如气相色谱法，质谱法、火焰离子化检测法等相比，“电子鼻”技术具有快捷、简便、经济、客观、准确等优点。“电子鼻”因其独特的功能，被广泛应用于食品、医药、农业、环境监控及公共安全等领域。

　　再来看看气味传感器类型。

　　纳米材料呈现出与传统块体材料截然不同的性质，其独特的性质为生物传感器发展提供了全新的途径。基于纳米材料的传感器具有灵敏度高、特异性好、响应迅速等优点。

　　目前，基于石墨烯的传感器需要液相条件下进行目标气味分子检测，限制了器件应用；

　　基于碳纳米管的传感器采用的碳纳米管利用现有合成方法制备，多为金属和半导体混合纳米管，器件性能稳定性差；碳纳米材料表面的疏水性带来的纳米毒性还会降低生物敏感材料（如蛋白分子）的稳定性，对生物传感器的耐久性影响很大。

　　在此，我们就重点介绍一下一种基于硅纳米线的生物气味传感器，鉴于硅的化学特性比碳稳定得多，这种传感器的前景较为广阔。

　　这种气味传感器是一种生物传感器，以硅纳米线为换能器，以昆虫气味结合蛋白OBP为生物敏感元件。昆虫气味结合蛋白OBP，优选自冈比亚按蚊（AnopheleGambiae）气味结合蛋白OBP。

　　硅纳米线表面连接修饰OBP蛋白分子的方法

　　这种生物传感器，以昆虫气味结合蛋白为生物敏感元件，利用气味分子与OBP分子的特异性结合，造成OBP分子构象的改变，从而使硅纳米线表面的电荷密度发生变化，通过检测硅纳米线电阻/电流的变化，实现对气味分子的高灵敏、实时检测。本技术所制得的气味识别生物传感器重现性好、灵敏度高、易于实现微型化，并且能够实现实时监测。

　　基于硅纳米线的气味识别生物传感器的结构示意图

　　这种传感器采用硅纳米线作为换能器，其比表面积高，对表面电荷密度改变极为敏感，可实现气相条件下气味分子的高灵敏检测，检测灵敏度达到ppb量级；工艺过程简单，可控性强，可与现有半导体工艺完全兼容；成本较低，适于批量生产。并且，本技术制得的生物传感器能够可逆地结合气味分子，可重复使用，节约成本。

　　未来，传感器将变得更小、更便宜、更准确、更灵活、更节能、更环保，能够收集更多类型的数据，并集成越来越多的新技术。

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