Nové zariadenie deteguje škodlivé plyny už za niekoľko sekúnd
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 17. 10. 2019
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Pokiaľ existuje podozrenie, že v istej oblasti môžu byť v ovzduší prítomné toxické chemikálie, proces analýzy vzduchu môže trvať až niekoľko dní. Vedci však teraz prišli s novým zariadením, ktoré je údajne schopné analyzovať vzduch na mieste z bezpečnej vzdialenosti a to dokonca už do 10 sekúnd.
Prístroj vyvinul tím výskumníkov zo singapurskej technologickej univerzity Nanyang. Inšpirovali sa udalosťou v roku 2017, kedy sa ľudia v rôznych častiach krajiny sťažovali na silný zápach plynu. Až o niekoľko dní neskôr bola identifikovaná prchavá organická zlúčenina, ktorá sa vyrábala v továrňach. Takéto oneskorené zistenia nie sú ničím nezvyčajným, pretože bežne používaný proces plynovej chromatografie s hmotnostnou spektrometriou zahŕňa manuálne odobratie vzoriek vzduchu, ktorého analýza sa potom vykonáva v laboratóriách v čase od niekoľkých hodín do niekoľkých dní.
Novo vyvinuté zariadenie však obsahuje čip vyrobený z porézneho nanomateriálu kovovo-organickej štruktúry, ktorý zachytáva molekuly plynu, ktoré sú v analyzovanej oblasti. Na tento čip potom žiari laser a interakciou s molekulami plynu produkuje nízkoenergetické svetlo. Toto svetlo je analyzované kamerou a jeho jedinečný spektroskopický podpis sa porovná so spektrom známych toxických plynov. To umožňuje teda určiť, či sa niektorý z týchto plynov nachádza v blízkosti.
Tento proces je známy ako Ramanova spektroskopia a zvyčajne sa obmedzuje na testovanie tuhých látok a kvapalín, pretože chemické látky vo vzduchu bývajú príliš zriedené na to, aby sa dali identifikovať. A v tomto bode práve nastupuje nanomateriál, ktorý nielenže absorbuje molekuly plynu, ale jeho kovové nanočastice tiež zvyšujú intenzitu svetla, ktoré sa vytvára okolo týchto molekúl, a pomáhajú tak vytvoriť ľahko čitateľný signál.
Navyše laser a kamera, použité v tomto systéme, môžu byť v súčasnosti umiestnené v bezpečnej vzdialenosti až 10 metrov od čipu. Táto vzdialenosť by v budúcich verziách zariadenia mohla byť ešte dlhšia. Čip by sa tiež mohol dať použiť ako alternatíva pre zhromažďovanie molekúl plynu v potenciálne nebezpečných oblastiach a potom by sa mohol následne analyzovať v laboratóriu.
Vývoj na univerzite Nanyang je v súčasnosti v stave komercializácie tejto technológie.
