老司机都知道，在汽车上，位于排气管前段的三元催化器，是汽车尾气排放的关键装置。该装置包含有关键的氧气传感器装置，可检测废气中的氧含量。该传感器的好坏与否，直接关系到汽车尾气排放是否达标，甚至是汽车年检是否过关。据外媒New Atlas报道，日前，科学家们正在开发一种无需人控制的传感器，通过采用声学监测技术，可用于检测哪些车辆排出过多的尾气。
该新型传感器，资料图
该传感器由奥地利格拉茨技术大学（TU Graz）的团队开发，作为欧洲CARES（城市空气远程排放传感）项目的一部分，该传感器采用了双音叉。这些音叉最初设定为利用激光脉冲振动。当经过车辆排出废气中的颗粒通过空气传播，随后在音叉之间通过时，这些颗粒被振动激发，使得它们中的每一个产生可听信号。
存在的颗粒数量越多，排气产生的“声音”就越大。如果传感器与捕获车辆牌照的摄像机组合在一起，那么，人类用户可以识别哪些单独的汽车、卡车或摩托车超过了允许的排放水平。
研究人员希望这些传感器能够在2022年底之前投入生产，目前，研究人员计划将它们安装在参加CARES项目的城市的道路旁，如米兰、布拉格和克拉科夫等城市。
TU Graz电子传感器系统研究所所长Alexander Bergmann说道，该产品的目的是使用测量值来确定每辆车的排放水平。研究人员希望在真实条件下监测城市和环境区域的车辆排放，而不必干预正常流动的交通。
据了解，若检查到违规车辆，则车辆所有者可能随后被罚款，扣押车辆，收取持续的车辆使用费，或禁止进入环境敏感区域等。
这种自供电式气体传感器用于轿车和SUV尾气的实时监测。论文截图
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2019年6月，中国电子科技大学薛欣宇教授团队在Science China Materials上发表研究论文，提出了一种用于汽车尾气实时监测的新型自供电式气体传感器。
这种管形器件由聚二甲基硅氧烷/聚吡咯（PDMS/Ppy）摩擦-气体传感单元阵列组成。摩擦-气体传感单元可以直接将气流的机械能转换为电能并输出摩擦电流。输出电流的信号强度，取决于气流中目标化学气体（CO、NH3、NO）的种类和浓度，因此，这种输出电流可以同时作为传感信号。
据悉，这种自供电气体传感器将纳米发电机和气体传感器集成于单一器件，在一个物理过程中同时实现摩擦发电和气体传感，进而实现了自供电式气体传感器。该装置可固定在汽车排气管处，无需外接电源，即可对废气进行实时分析。据了解，这一工作为汽车尾气监测系统的发展开辟了新的研究方向，将在大气污染的检测方面起到重要作用。