Urmărind cozile trackerelor de fitness, s-a făcut o apăsare în dezvoltarea monitoarelor pentru mediul personal - o nouă rază de tehnologie purtabilă care colectează date despre toxinele transmise în aer și le comunică utilizatorilor. Un grup de cercetători de la RMIT University din Australia a făcut un pas semnificativ în această direcție, creând senzori subțiri, flexibili, care pot fi așezați pe piele sau în hainele dvs. pentru a urmări expunerea la gaze periculoase și razele UV.
Continut Asemanator
- Cu ajutorul dispozitivelor purtabile care monitorizează calitatea aerului, oamenii de știință pot acoperi hărțile de poluare
„Ne-a interesat realizarea unui dispozitiv care să poată detecta pericole care în general nu sunt recunoscute de simțurile noastre”, spune Philipp Gutruf, autorul principal al unui studiu publicat recent. „De multe ori aceste pericole nu sunt cu adevărat severe dacă sunt observate suficient de devreme, dar devin cu adevărat periculoase atunci când ești expus pericolului prea mult timp.”
Trucul a fost acela de a face electronice întinse, care se puteau îndoi fără să se spargă. Gutruf și echipa sa au săpat mai întâi în știința materialelor, apoi au lucrat la încorporarea senzorilor de mediu. Au imprimat semiconductori pe pelicule super-subțiri, realizate din polidimetilsiloxan elastomeric disponibil, ușor disponibil, un tip de silicon cu care au lucrat în studiile anterioare. Apoi, au stivuit aceste pelicule în straturi, astfel încât dacă un singur strat rupe întregul lucru nu s-ar distruge.
„Putem face ca materialele fragile să se întindă și să se îndoaie folosind o tehnologie numită micro-tectonică”, spune Gutruf. „Acest efect nou se bazează pe suprapunerea filmelor subțiri din an Modă foarte asemănătoare plăcilor tectonice care formează scoarța terestră. Această tehnologie ne permite să aducem ingredientele cheie pentru electronică pe o platformă extensibilă. "
Odată ce au determinat materialul, cercetătorii au privit cum să folosească filmele pentru a detecta gaze periculoase, cum ar fi hidrogenul și dioxidul de azot, și pentru a reacționa la razele UV dăunătoare. Au introdus straturi subțiri de oxizi reactivi în silicon, astfel încât senzorii să poată înregistra gazele, dar totuși să fie flexibili și suficient de întinși pentru a fi încorporați într-o piesă de îmbrăcăminte sau un plasture care se lipește pe piele.
De exemplu, cercetătorii au acoperit senzorii UV cu oxid de zinc, ingredientul activ în protecția solară. Când este expus la lumină, oxidul de zinc a încărcat senzorii. „Senzorii UV funcționează prin absorbția radiațiilor UV, cum ar fi razele de la soare, ceea ce face ca dispozitivul să fie mai conductor”, spune Gutruf.
Senzorii de gaz funcționează similar. Sunt orientate pentru gaze specifice, iar atunci când sunt expuse la niveluri ridicate ale unui anumit gaz - de exemplu, dioxidul de azot - au o sarcină. „Conductivitatea crește sau scade în funcție de tipul de gaz care este prezent în atmosfera din jur”, spune el.
În viitor, peticele întinse ar putea fi utilizate pentru a preveni arsurile solare sau pentru a prezice atacuri de astm, dar pot avea, de asemenea, salvare de viață în locuri precum minele sau centralele electrice pe cărbune unde nivelurile ridicate de gaze pot fi toxice. EPA experimentează o tehnologie similară. Nanosenzorii devin o parte a proiectelor de remediere a minelor și a altor curățări ale agenției, deoarece pot fi implementate ieftin, rapid și în multe locuri.
"În ultimii ani, nanotehnologia a crescut în prim plan, iar noile proprietăți și reactivități sporite oferite de nanomateriale pot oferi o nouă paradigmă cu costuri reduse pentru rezolvarea problemelor complexe de mediu și inginerie", a declarat Madeleine Nawar, responsabil de proiect la divizia de protecție împotriva radiațiilor EPA. a spus într-un raport.
Până acum, senzorii Gutruf au fost testați doar în laborator. El suspectează că vor trece patru ani până când senzorii vor fi disponibili în comerț, dar posibilitățile de urmărire a poluanților de mediu cu acestea sunt interminabile.
„În principiu, aproape toate substanțele cunoscute pot fi cumva detectate”, spune el.
