Các cảm biến này có giá thành rẻ, dễ dàng được sử dụng rộng rãi để theo dõi không gian công cộng hoặc phát hiện thực phẩm hỏng trong kho hàng. Hệ thống này đã được chứng minh có khả năng phát hiện ammoniac dạng khí, hydrogen peroxide và cyclohexanone trong số các loại khí khác.

Nhiều năm qua, phòng thí nghiệm của GS.Timothy Swager thuộc MIT đã phát triển được cảm biến phát hiện khí dựa vào điện trở hóa học, bao gồm các mạch điện đơn giản được thay đổi đến mức điện trở thay đổi khi tiếp xúc với một hóa chất đặc biệt. Đo sự thay đổi trong điện trở cho thấy sự hiện diện của khí mục tiêu.

Không giống các thiết bị điện trở thương mại thông thường, cảm biến mới được chế tạo gần như không dùng năng lượng và có thể hoạt động ở nhiệt độ môi trường xung quanh. Như vậy, có thể đặt cảm biến trong nhiều môi trường hoặc thiết bị khác nhau.

Cảm biến mới được chế tạo từ thẻ giao tiếp trường gần (NFC), sử dụng ít điện năng từ thiết bị đọc chúng. Các thẻ NFC hoạt động như mã vạch không dây và chủ yếu dùng để theo dõi các sản phẩm như ô tô hoặc dược phẩm khi chúng đi qua chuỗi cung ứng, như trong một nhà máy sản xuất hoặc kho hàng.

Thẻ NFC có thể được đọc bằng điện thoại thông minh. Điện thoại truyền các xung ngắn của từ trường có tần số vô tuyến 13,56 MHz, sinh ra dòng điện trong mạch trên thẻ để truyền thông tin đến điện thoại.

Để thẻ NFC đáp ứng những mục đích sử dụng riêng, đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã phá vỡ mạch điện tử bằng cách đục lỗ trên mạch. Sau đó, nối lại mạch bằng cầu nối làm từ các ống nano các bon chuyên phát hiện khí. Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu đã bổ sung các ống nano bằng cách “vẽ” lên thẻ NFC bằng bút chì cơ học ra đời năm 2012, trong đó, đầu bút chì thường được thay thế bằng bột nén của các ống nano các bon. Nhóm nghiên cứu gọi các thẻ NFC đã biến đổi là thiết bị CARD.

Khi các ống nano các bon liên kết với khí mục tiêu, khả năng dẫn điện của chúng thay đổi, làm biến đổi tần số vô tuyến, tại đó điện có thể được truyền đến thiết bị. Khi điện thoại thông minh tác động vào thiết bị CARD, CARD chỉ phản ứng nếu nhận được đủ năng lượng tại tần số vô tuyến truyền từ điện thoại, cho phép điện thoại xác định mạch có thay đổi hay không và có sự hiện diện của khí không.

Mỗi mẫu thiết bị CARD hiện nay chỉ có thể phát hiện một loại khí, nhưng một chiếc điện thoại thông minh có thể đọc nhiều loại CARD. Với phiên bản công nghệ hiện nay, điện thoại thông minh phải được đặt trong phạm vi cách CARD 5cm mới có thể đọc được, nhưng các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu công nghệ Bluetooth để mở rộng phạm vi.

Các nhà nghiên cứu đang xin cấp sáng chế cho công nghệ cảm biến. Vì cảm biến có giá thành rẻ và có thể đọc bằng điện thoại thông minh, nên có khả năng được ứng dụng ở hầu hết mọi nơi như trong nhà để phát hiện chất nổ và các khí độc khác hoặc ở ngoài trời để theo dõi các chất ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, nhóm tác giả đang nghiên cứu khả năng tích hợp CARD vào gói thông minh cho phép phát hiện thực phẩm bị hỏng hoặc ô nhiễm các sản phẩm.