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在全球范圍內，鉛污染一直是一個嚴重的公共衛生問題，世界衛生組織估計，全世界有2.4億人接觸的飲用水含有不安全含量的有毒鉛。而飲用水中的鉛含量超標會對人類健康造成嚴重威脅，特別是對兒童的大腦發育會產生不可逆轉的影響。
傳統的精確鉛含量檢測方法需要使用昂貴、龐大的專業設備，并且需要專業人員對樣品進行處理，一次檢測可能就需要數天時間，如果使用測試條簡單進行測試，就只能得到鉛是否存在的答案，而無法提供鉛濃度的具體信息。
為了解決這一問題，麻省理工學院、南洋理工大學和多家企業組成的聯合團隊共同開發了一種新的傳感器技術，這項技術不僅緊湊、廉價，而且能夠以極高的精度快速測量水中的鉛濃度。
這項技術是一種基于光子芯片的檢測方法，利用光進行測量，同時，通過一種名為費歇爾酯化的化學過程將環形分子冠醚附著到光子芯片表面(冠醚可以捕獲特定的離子)。
測試中，這種芯片顯示出極高的準確性，即使在水中鉛濃度低至十億分之一時也能檢測出來，在更高濃度下，精確度可達到4%以內。該設備可以在pH值為6至8的不同酸堿度的水中工作，覆蓋了大多數環境樣本，試驗中研究人員也使用海水和自來水驗證了其測量的準確性。
更為重要的是，這項技術的潛力不僅限于檢測鉛，還可以擴展到檢測水中的其他污染物，如鎘、銅、鋰、鋇、銫和鐳等，因為設備可以與簡單的“墨盒”一起使用，只要針對不同的元素去更換不同的冠醚，就可以檢測不同的元素。