Ky sensor i ri shumë i hollë mund të përmirësoj mushkëritë tuaja – dhe klimën

Pajisja e hollë atomike e zhvilluar nga shkencëtarët në Berkeley Lab dhe UC Berkeley mund ta kthejë smartphone-in tuaj në një sensor gazi supersmart.

Dioksidi i azotit, një ndotës ajri i emetuar nga makinat me karburant fosil dhe soba me gaz nuk janë të dëmshme vetëm për klimën, por edhe për shëndetin tonë. Ekspozimi afatgjatë ndaj NO2 është lidhur me rritjen e sëmundjeve të zemrës, sëmundjeve të frymëmarrjes si astma dhe infeksioneve.

Dioksidi i azotit është pa erë dhe i padukshëm – kështu që keni nevojë për një sensor të veçantë që mund të zbulojë me saktësi përqendrimet e rrezikshme të gazit toksik. Por shumica e sensorëve aktualisht të disponueshëm janë energji-intensive, pasi ata zakonisht duhet të veprojnë në temperatura të larta për të arritur një performancë të përshtatshme.

Një sensor ultra i hollë, i zhvilluar nga një ekip studiuesish nga Berkeley Lab dhe UC Berkeley, mund të jetë përgjigjja.

Në letrën e tyre të botuar në revistën Nano Letters, ekipi hulumtues raportoi një sensor atomikisht të hollë “2D” që punon në temperaturën e dhomës dhe kështu konsumon më pak energji sesa sensorët konvencionalë.

Ndryshe nga pajisjet e tjera 2D të bëra nga materiale të tilla si grafeni, sensori i ri 2D përgjigjet elektrikisht në mënyrë selektive ndaj molekulave të dioksidit të azotit, me përgjigje minimale ndaj gazeve të tjera toksike si amoniaku dhe formaldehidi. Për më tepër, sensori i ri 2D është në gjendje të zbulojë përqendrimet ultralow të dioksidit të azotit me të paktën 50 pjesë në miliard, tha Amin Azizi, një studiues postdoktoral nga UC Berkeley dhe autori kryesor i studimit aktual.

Sapo një sensor i bazuar në disulfid molibden ose nanotubë karboni të ketë zbuluar dioksidin e azotit, mund të duhen orë për tu rikuperuar në gjendjen e tij origjinale në temperaturën e dhomës. “Por sensori ynë zgjat vetëm disa minuta,” tha Azizi.

Sensori i ri nuk është vetëm ultra i hollë – është gjithashtu fleksibël dhe transparent, gjë që e bën atë një kandidat të shkëlqyeshëm për sensorët e veshjes së monitorimit të mjedisit dhe shëndetit. “Nëse nivelet e dioksidit të azotit në mjedisin lokal tejkalojnë 50 pjesë për miliard, kjo mund të jetë shumë e rrezikshme për dikë me astmë, por tani, sensorët personalë të gazit të dioksidit të azotit janë jopraktikë.” Tha Azizi. Sensori i tyre, nëse integrohet në telefona inteligjentë ose elektronikë të tjerë të veshur, mund të plotësojë atë boshllëk, shtoi ai.

Studiuesi dhe bashkautor i doktoraturës në Berkeley Lab, Mehmet Dogan u mbështet në superkompjuterin Cori në Qendrën Kombëtare të Kërkimit Shkencor të Energjisë për Energjinë (NERSC), një objekt përdorimi superkompjuterik në Berkeley Lab, për të identifikuar teorikisht mekanizmin themelor të ndjeshmërisë.

Alex Zettl dhe Marvin Cohen, shkencëtarë të fakultetit në Divizionin e Shkencave të Materialeve të Berkeley Lab dhe profesorë të fizikës në UC Berkeley, bashkë-drejtuan studimin.