科学家已经研制出一种高度灵敏和精确的二氧化氮(NO2)传感器,在家庭、公共和工业环境中有潜在的救生应用。长期接触NO2它是一种来自内燃机和工业过程的主要空气污染物,可导致呼吸系统问题,尤其严重,对婴儿和哮喘患者甚至有生命危险。气体传感器可以提供准确的NO读数2这种设备可以与智能手机和应用程序同步。

监测空气质素,防止接触NO2目前只有使用笨重、昂贵的设备才能达到十亿分之一(ppb)的水平,因此几乎无法实现。这项工作的目标是创造一种足够灵敏和准确的设备,以检测低于20 ppb的NO2但也可以在现实世界中使用,而且非常方便,价格合理,有广泛应用的潜力。

当团队开发出一种“不”时,这个突破出现了2基于激光沉积碳气凝胶(LDCA)的传感层,他们发现对NO有特殊的选择性2与其他常见的空气污染物相比,它在碳纳米材料中是独一无二的。使用一种可扩展的、廉价的一步激光工艺,将薄的、多孔的、粘附良好的LDCA薄膜沉积在电极上,然后将其封装在一系列设备结构中,用于连续的空气监测。该传感器非常敏感,可以检测到接近10 ppb的NO2在不到15分钟的时间内,最重要的是,它可以在室温下运行,甚至在潮湿的环境下也能运行良好,而潮湿的环境对许多其他传感器来说都是个问题。

就像窗玻璃上的凝结一样,纳米材料(如碳)在这一开发中所使用的几乎总是有地表水。通常情况下,这是消极的,因为它干扰了技术,但在这种情况下,团队能够利用这一层水有选择地溶解NO2而不是其他通常在环境条件下发现的挥发物。

潜在应用的传感器可以包括作为安全设备监控空气质量在一个婴儿的卧室,帮助通知最好步行或骑自行车每天的路线和时间,以避免污染水平高,甚至通过房地产经纪人为潜在购房者提供信息2在一个家庭和区域的水平。

这些数据还可以输入一个国家或世界范围的污染监测数据库,以便对空气质量采取积极行动。

欲了解更多信息,请联系Anna Ford此电子邮件地址正在受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用JavaScript来查看它。;+ 44 01273 873685。


科技简报》杂志

本文首次发表于《华尔街日报》2021年5月号技术简介杂志。

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