Ультралегкий датчик диоксида азота вдохновлен легкими человека

Исследователи изготовили электроды для гибридного датчика без сложной инфраструктуры, используя лазер.

The post Ультралегкий датчик диоксида азота вдохновлен легкими человека appeared first on Хайтек.

Инженеры разработали гибридный газовый датчик на каркасе, чья структура вдохновлена легкими человека. Он отслеживает очень низкие концентрации диоксида азота на уровне одной миллиардной в режиме реального времени. Подробности о разработке опубликованы в журнале Nature Communications. Ожидается, что датчик будут применять в медицине.

Диоксид азота — опасное вещество, которое потенциально вызывает сердечно-сосудистые заболевания и дегенеративные заболевания головного мозга. Чтобы держать его уровень под контролем, важно использовать датчики, которые контролируют его концентрации. 

Производительность датчика диоксида азота определяется тем, насколько малые дозы соединения азота он фиксирует и как быстро.

Традиционный мониторинг диоксида азота, в основном, проводят на хемилюминесцентных станциях, которые стоят дорого. Альтернативные устройства требуют высоких рабочих температур.

Чтобы решить проблему, ученые создали гибридную ультралегкую структуру, которая избирательно выращивает металлоорганический каркас (metal-organic framework, MOF) с высокой нанопористостью на подструктуре лазерного графена (laser-induced graphene, LIG). Она может покрывать площадь поверхности размером с футбольное поле при весе в 1 г. Также инженеры разработали датчик, который отслеживает чрезвычайно низкие концентрации диоксида азота в режиме реального времени. Он отличается иерархической пороховой структурой, которая вдохновлена легким человека. 

В ходе экспериментов исследователи достигли самого низкого предела обнаружения соединения (0,168 ppb) и самого быстрого времени отклика (15 секунд) по сравнению с обычными датчиками диоксида азота.

Кроме того, гибридный датчик основан на лазерном процессе. Это значит, что исследователи изготовили электроды без сложной инфраструктуры, такой как вакуумное оборудование.

Читать далее:

Солнечное пятно размером с 10 планет выбросило мощнейшую вспышку класса Х

В «сердце» Млечного Пути нашли медленно вращающиеся древние звезды

Время в ранней Вселенной текло в пять раз медленнее, показывает анализ квазаров

^{Изображение: Wikimedia Commons}

The post Ультралегкий датчик диоксида азота вдохновлен легкими человека appeared first on Хайтек.