尼古丁传感器附着在佩戴者的皮肤上。图源：ACS传感器2021
研究表明，电子烟中的尼古丁是一种成瘾物质，会增加心血管和呼吸系统疾病的风险，需要一个实时的尼古丁监测设备帮助帮助电子烟用户以及接触二手烟的非电子烟用户测量自己所处环境中的尼古丁浓度。美国马里兰州的研究人员开发出一种无需电池的可穿戴设备，可以完成这项任务。
电子烟的设计原理是将尼古丁、甘油、丙二醇和调味添加剂的混合物加热并雾化，然后由使用者吸入。这种混合物会影响人体内多个器官，增加氧化应激，损害免疫力，甚至会导致肺癌。但在现实环境中评估这些风险是很困难的，只能在实验室环境中对大量样品进行数天至数周的采样之后才能完成尼古丁水平的测定。虽然已经有研究人员开发出了便携式尼古丁传感器，但效果并不理想。
因此，马里兰州的Madhu Bhaskaran、Ataur Rahman和Philipp Gutruf着手设计了一种轻型、可穿戴传感器，能够实时检测尼古丁浓度，并将数据无线发送至智能手机等电子设备。
他们发现尼古丁可以与VO2薄膜共价结合，可根据尼古丁的不同浓度改变薄膜的电导率，因此他们选择聚酰亚胺衬底上的二氧化钒(VO2)作为传感器的基础。再通过检测电导率的变化，放大信号，然后将其无线传输至智能手机，实现对佩戴者周围尼古丁浓度的实时监测。
