تشخيص آلودگي هواي خانه با حسگر پايه گرافني

اين حسگر مولكول هاي مستقل دي اكسيد كربن و مولكول هاي گاز VOC را كه در ساختمان و مصالح داخلي، مبلمان و حتي كالاهاي خانگي يافت مي شود، تشخيص مي دهد.

محققان يك حسگر و سوييچ پايه گرافني ابداع كردند كه مي تواند آلودگي هواي خانه را با مصرف بسيار كم انرژي تشخيص دهد.

اين گازهاي شيميايي مضر داراي سطوح اندك غلظت، بخش در ميليارد ( ppb) هستند و بنابراين تشخيص آنها با فناوري فعلي حسگر زيست محيطي كه تنها غلظت هاي بخش در ميليون (ppm) را تشخيص دهد، دشوار است.

سال هاي اخير، افزون بر عوارضي همچون ماشين گرفتگي، ناخوشي ديگري به خاطر آلودگي هوا در فضاهاي زندگي شخصي معروف به سندرم بيماري ساختمان (SBS)، افزايش يافته است.

حال محققان دانشگاه ساوت همپتون با همكاري محققان موسسه پيشرفته علوم و فناوري (JAIST) ژاپن، به منظور شناسايي مولكول هاي مستقل دي اكسيد كربن كه يك به يك جذب گرافين معلق(صفحه اي به ضخامت يك اتم كه در آن اتم هاي كربن در يك آرايش كريستالي شش ضلعي شبيه به لانه زنبور قرار گرفته اند) مي شوند، از طريق اعمال ميدان الكتريكي بر تمام ساختار، حسگر جديدي توسعه دادند.

منظور از جذب دي اكسيد كربن در گرافين معلق، برقراري پيوند بين مولكول هاي يك گاز با سطح گرافين است.

در اين مطالعه كه در مجله Science Advances منتشر شد، حجم كوچكي از گاز دي اكسيد كربن (معادل غلظت حدود 30 PPB) منتشر و در عرض چند دقيقه تشخيص داده شد.

اعضاي اين گروه همچنين اخيرا با استفاده از يك نوار باريك منحصر به فرد كه در دانشگاه ساوت همپتون ساخته شده بود، سوييچ هاي پايه گرافني ابداع كرده اند.

محققان جزئيات ابداع اين سوييچ هاي پايه گرافتي را در شماره ماه مارس مجله Nanoscale منتشر كردند.

از اين سوييچ ها كه به ولتاژ هاي كمتر از سه ولت نياز دارند، مي توان براي تامين انرژي قطعات الكترونيكي استفاده كرد كه افزايش طول عمر باتري ابزارهاي الكترونيكي شخصي را در پي خواهد داشت.

محققان اكنون در نظر دارند كه از تركيب اين دو فناوري براي ابداع سيستم هاي حسگر زيست محيطي استفاده كنند كه انرژي فوق العاده اندكي مصرف مي كنند و مي توانند مولكول هاي منفرد را تشخيص دهند.

منبع: ایرنا

تماشاخانه