Sensor atomicamente fino detecta poluição nociva dentro da sua casa


Cientistas da Universidade de Southampton, em parceria com o Japão Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia (JAIST), desenvolveram um sensor baseado em grafeno e interruptor que pode detectar a poluição do ar na sua casa com muito baixo consumo de energia.

O sensor detecta indivíduo CO 2 moléculas e moléculas de gás voláteis composto orgânico (COV) encontrados na construção e materiais interiores, mobiliário e até mesmo bens de consumo, o que afeta negativamente a nossa vida em casas modernas com bom isolamento.

Estes gases químicos nocivos têm baixas concentrações de ppb (partes por bilhão), e são extremamente difíceis de se detectar com a tecnologia de sensor ambiental atual, que só pode detectar concentrações de partes por milhão (ppm).

Nos últimos anos, tem aumentado os problemas de saúde devido à poluição do ar em espaços pessoais, conhecida como síndrome do edifício doente (SBS), juntamente com outras condições, como carro doente e síndromes escolares doentes.

O grupo de pesquisa, liderada pelo professor Hiroshi Mizuta, que detém uma nomeação conjunta da Universidade de Southampton e JAIST, e Dr. Jian Sun e Professor Assistente Manoharan Muruganathan de JAIST, desenvolveu o sensor para detectar moléculas de CO2 indivíduo adsorvido (a ligação de moléculas a partir de um gás a uma superfície) para o grafeno suspenso (folha atómica única de átomos de carbono dispostos numa estrutura de rede cristalina hexagonal tipo favo de mel), um a um através da aplicação de um campo eléctrico entre a estrutura.

Ao monitorizar a resistência eléctrica do feixe grafeno, a adsorção e dessorção (em que uma substância é libertada a partir de ou através de uma superfície) processos de CO indivíduo 2 moléculas para o grafeno foram detectadas como alterações ‘quantificados’ na resistência (aumento passo a passo ou diminuição da resistência). No estudo, publicado hoje na ciência avança, a revista da Associação Americana para o Avanço da Ciência (AAAS), um pequeno volume de CO 2 gás (equivalente a uma concentração de aproximadamente 30 ppb) foi lançado e o tempo de detecção foi apenas alguns minutos.

O professor Mizuta disse: “Em contraste com as ferramentas de monitorização ambiental disponíveis comercialmente, esta tecnologia de detecção extremo permite-nos a perceber a miniaturização significativa, resultando em peso e redução de custos, para além do aperfeiçoamento notável no limite de detecção dos níveis de ppm para os níveis de ppb . ”

membros do grupo de pesquisa, Dr. Harold Chong de Southampton e Dr. Marek Schmidt e Dr. Jian Sun de JAIST, também desenvolveram recentemente interruptores baseados em grafeno (publicado na edição de março de Nanoscale, a revista da Royal Society of Chemistry) usando um filme excepcionalmente fina desenvolvido na Universidade de Southampton.

Os interruptores, que exigem tensões extremamente baixas (abaixo de três volts), pode ser utilizado para alimentar os componentes eletrônicos sob demanda, melhorando consideravelmente a vida útil da bateria de dispositivos eletrônicos pessoais.

Professor Mizuta eo grupo de pesquisa está agora com o objetivo de trazer as duas tecnologias em conjunto para criar sistemas de ultra-low-power sensor ambiental que podem detectar moléculas individuais.

Fonte:MDTMAG



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