基于智能手机的数字图像比色法快速测定水中氨氮

建立基于智能手机与自制比色装置的数字图像比色法完成对水中氨氮的快速测定。以水杨酸钠为显色剂，三聚氰酸二氯钠为氧化剂，亚硝基铁氰化钠为催化剂，在碱性条件下与水中氨氮反应生成蓝色化合物，通过正交试验对反应条件进行优化。通过自制数字图像比色装置对显色溶液进行手机拍照分析，将经过色彩选择器（color picker）软件获得的RGB值和空白值基础上计算得出的欧氏距离D值应用于图片比色，对氨氮进行定量测定。氨氮质量浓度在0.05～2.0 mg/L与D值呈线性关系，相关系数（r）为0.998，检出限为0.03 mg/L，测定下限为0.12 mg/L。以空白水样为基体进行加标回收试验，氨氮回收率为98.7%～106.0%，测定结果的相对标准偏差为1.1%～7.4%(n=6)。实际样品该法分析结果与分光光度法基本一致。该方法可用于水样中氨氮的现场快速测定。     

基于智能手机音频接口的便携式环境感知系统

随着信息技术的发展,智能手机已成为人们生活中不可缺少的随身设备,其外设种类也日益多样化。本文提出了一种基于智能手机音频接口的便携式环境感知系统,通过Quick-Jack平台将感知模块连接到智能手机,开发了APP应用随时显示周围环境温度、湿度、空气质量等环境状况。系统无需外部供电和无线配对,可靠性高,使用方便。     

基于智能手机定量检测多种心肌指标物浓度的方法研究

该文研制了一套心肌指标物定量检测系统,可应用于基质金属蛋白酶-9(MMP9),生长刺激表达基因2蛋白(ST2)和正五聚蛋白3(PTX3)3种心肌指标物浓度的检测。利用手机摄像头对反应溶液进行拍照,通过手机应用程序将照片传送至服务器,服务器利用自定义比色算法对图像分析处理,然后将指标物浓度结果显示在手机界面上。经分析比对,3种指标物基于图像蓝色通道的标准曲线与四参数拟合模型均有良好的一致性(r~2分别为0.999 7、0.999 8、0.999 8),与商用酶标仪绘制标准曲线趋势一致。利用该方法分别对41份血清样本进行MMP9检测,对43份血清样本进行ST2检测和对40份血清样本进行PTX3检测,并与商用酶标仪检测结果对比。结果显示,该方法测得的3种指标物浓度与商用仪器检测结果分别具有95.12%、97.67%和95.00%的高度一致性。该方法可用于即时诊断、远程监测心血管疾病患者指标物浓度。     

融入智能手机的课堂教学初探——以《静电场的基本问题》为例

本文通过在智能手机的辅助作用下,阐述了单元复习课的模式,举例说明了智能手机如何突破单元复习课的教学难点,能课前找准切入点、课中挖掘生长点和课后迁移延伸点,能提高教学效率,培养学生学习的兴趣和核心素养。     

基于手机多携带位置下的路程估计方法

提高步频检测的识别率和步长估计的精度是行走轨迹推算定位技术的两个关键。基于手机加速计和行人位置推算原理,利用巴特沃斯滤波器提取手机加速度信号中与行人步态事件相关的信息;借助于峰值探测法识别步频,进而利用步频探测获得的步频点分割加速度信号;通过分析行人行走时的特征,建立了基于加速度波形面积的步长估计模型,以此估计行人的行走路程。实验表明:手机在不同携带位置下,利用频域滤波器提取的信息探测步频的平均识别率达99%以上;在不同步速下,基于面积估计模型的路程估计的平均可靠度在98%以上。     

空气辅助分散液液微萃取-数字成像比色法检测水体中阴离子表面活性剂

建立空气辅助分散液液微萃取-数字成像比色法快速检测水环境中阴离子表面活性剂(LAS)的方法。优化选择了空气辅助分散液液微萃取过程中萃取剂种类及其含量、萃取次数以及比色法定量的参数。实验结果表明,LAS的质量浓度在0.10~0.80 mg/L范围内与分析信号值具有良好的线性关系,检出限为0.01 mg/L。测定结果的相对标准偏差为1.0%~3.3%(n=10),加标回收率为95.7%~99.5%。该方法操作简便,灵敏度高,大大降低了有机萃取剂的使用,可快速检测水环境中LAS的含量。     

基于智能手机的即时检测

新冠肺炎疫情的爆发使人们对即时检测(POCT)的需求不断增加,而智能手机作为目前人类最离不开的工具,在POCT中具有巨大的应用潜力。基于智能手机的POCT有以下独特的优点:(1)操作简单,不需要专业培训;(2)无需长时间等待,可以及时获得测试结果;(3)制作成本低,有利于在资源有限地区使用。因此,基于智能手机的POCT正迅速成为传统实验室检测的潜在替代方法。在这里,我们以POCT所检测的对象(体液、挥发性有机化合物、生命体征)为分类的基础,并结合目前主流的传感策略,包括比色技术、荧光技术、电化学技术、压电传感、热电传感、超声传感、光电传感等,对近三年基于智能手机的传感器在POCT中的应用进行了全面的回顾。我们评估了这些传感器的性能以及发展潜力,此外,还介绍了POCT中使用的新兴技术,如纳米技术、柔性电子器件、微流体技术、生物可降解技术、自供能技术、多路检测等。最后,总结了目前基于智能手机的POCT面临的问题,并对其未来的发展进行了展望。     

基于智能手机研究电梯运行物理特性

电梯是高层建筑必不可少的垂直交通工具,乘坐舒适度逐渐成为民众关注焦点.针对乘坐电梯产生耳鸣的问题,基于智能手机气压传感器、加速度传感器和物理实验应用程序phyphox,对高层建筑电梯运行物理特性进行研究,结果表明电梯运行速度和加速度过大,导致气压的变化幅度及变化速率超过阈值范围,导致部分耳膜较为敏感住户产生耳鸣现象。根据实验结果调整优化电梯运行参数以后,乘客耳鸣问题得到解决,体现"从生活走向物理,从物理走向社会"。