【首段】：麻省理工学院的化学家团队成功研发出一种创新传感器技术，该技术能够以低廉的成本和快速的方式检测到与癌症和其他重大健康问题相关的全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）。这项突破性技术针对存在于食品包装、不粘锅以及众多消费品中的微量PFAS进行精准探测，为解决这一“永久化学物质”带来的环境与健康挑战提供了有力工具。
【第二段】：
这些被称为“永久化学物质”的PFAS因其自然环境中无法分解而闻名，其与癌症、生殖系统损害及免疫和内分泌系统的破坏等严重健康问题密切相关。新研发的传感器技术展现出了前所未有的灵敏度，能够在水样中检测到低至万亿分之200的PFAS水平，不仅适用于普通消费者测试饮用水安全，也为半导体制造、消防设备等行业提供了一种监控PFAS含量的有效途径。
【第三段】：
资深、麻省理工学院约翰·D·麦克阿瑟化学教授蒂莫西·斯瓦格在本周发表于《美国国家科学院院刊》的研究论文中强调：“鉴于PFAS的长期广泛使用及其潜在危害，开发并应用此类传感技术至关重要，以便我们能准确检测并妥善处理这类化学物质。”
【第四段】：
自20世纪50年代以来，PFAS化学物质已深深渗透到社会生活的各个方面，包括但不限于炊具不粘涂层、防水服装、防污织物、食品包装以及消防产品等。遗憾的是，它们无处不在的踪迹也使得美国所有50个州的饮用水源均检测到了PFAS的存在。对此，美国环保局于2023年对两种最具危险性的PFAS——全氟辛酸（PFOA）和全氟辛基磺酸（PFOS）设定了严格的“咨询健康限值”。
【第五段】：
然而，目前消费者要确定饮用水是否含有PFAS，唯一途径是将水样送至实验室通过质谱法进行检测，但这过程耗时长达数周且成本高昂。麻省理工学院科研团队另辟蹊径，采用侧流技术设计了一款新型传感器，类似于当前快速Covid-19检测和妊娠检测方法，极大地提高了检测效率和便捷性。
【第六段】：
这款基于聚苯胺特殊聚合物的传感器，能在吸收质子后实现半导体与导电状态间的切换。研究人员将其沉积在硝化纤维纸上，并涂覆表面活性剂以提取水样中的PFAS。当PFAS与聚合物接触并转移质子时，材料电阻降低，电阻变化可通过精确测量转化为PFAS含量的定量数据，甚至可以无线传输至智能手机等设备上显示结果。
【第七段】：
尽管当前版本的传感器对于检测酸性PFAS如PFOA和全氟丁酸（PFBA）浓度下限分别达到了万亿分之200和万亿分之400，尚未完全符合EPA现行指导标准，但研究团队正在研发升级版设备，通过聚苯胺膜过滤约一升水，预计可将灵敏度提升百倍以上，目标直指EPA设定的极低建议限值。
【尾段】：
展望未来，蒂莫西·斯瓦格教授设想了一个用户友好型家庭系统，只需简单地将一升水通过该装置，即可通过监测膜阻力变化来判断PFAS含量。这样的便携式检测设备有望替代现有昂贵且耗时的检测方法，使普通家庭乃至生产企业都能轻松监控PFAS污染状况，从而确保饮用水安全，或有效控制生产过程中PFAS排放，保护生态环境。
本项研究得到了麻省理工学院戈登科学奖学金、Bose研究补助金以及帕克富布赖特奖学金的支持。敬请关注“知新了了”，获取更多前沿科技资讯！
