Urządzenie, które będzie chronić twoje zdrowie i klimat przed zanieczyszczeniami powietrza

Najnowszy wynalazek naukowców z Berkeley Lab i UC Berkeley pozwala zamienić smartfona w inteligentny czujnik, który wykryje dwutlenek azotu. Jest to jeden z głównych składników zanieczyszczeń powietrza, niezwykle toksyczny i szkodliwy dla ludzkiego zdrowia i środowiska.

Dwutlenek azotu (NO2) powstaje głównie za sprawą wysokotemperaturowego spalania paliw i produkcji energii. Jego najważniejsze źródła to przede wszystkim środki komunikacji, czyli samochody, statki, ale też ciężkie maszyny.

Długotrwała ekspozycja na podwyższone stężenie dwutlenku azotu może wywierać negatywny wpływ na ludzkie zdrowie. Odpowiada on za nasilenie chorób serca, chorób układu oddechowego i różnego rodzaju infekcje. NO2 nie jest też obojętny w przypadku środowiska, bo w negatywny sposób oddziałuje m.in. na ekosystemy leśne czy zbiorniki wodne. Przyczynia się również do powstawania ozonu i zmniejszenia dopływu promieniowania słonecznego.

Większość tradycyjnych czujników, które wykrywają dwutlenek azotu, jest bardzo energochłonnych, na co zwraca uwagę portal SciTechDaily.com. Dodając, że zwykle muszą działać w wysokich temperaturach, aby osiągnąć odpowiednią wydajność. Dlatego dość ciekawą alternatywą wydaje się rozwiązanie zaproponowane przez zespół naukowców z Berkeley Lab i UC Berkeley, opisane na łamach czasopisma naukowego "Nano Letters".

Eksperci opracowali ultracienki czujnik "2D", który działa w temperaturze pokojowej i tym samym zużywa mniej energii niż konwencjonalne czujniki. Urządzenie zostało wykonane ze stopu dwusiarczku renu i niobu, a nie jak większość tego typu czujników z grafenu. Dzięki temu czujnik jest w stanie wykrywać bardzo niskie stężenia dwutlenku azotu przy jednoczesnej obojętności na inne toksyczne gazy.

Jak zaznacza Amin Azizi, stypendysta z UC Berkeley i główny autor niniejszego badania, czujnik potrzebuje zaledwie kilku minut, aby się zregenerować i wrócić do pełnej sprawności w temperaturze pokojowej, a nie jak w przypadku urządzeń bazujących na dwusiarczku molibdenu lub nanorurkach węglowych – kilku godzin. Dodatkowo czujnik jest ultracienki, elastyczny i przezroczysty, co sprawia, że nadaje się do noszenia jako urządzenie osobiste. Można go również zintegrować ze smartfonem lub smartwatchem i używać jako sprzęt do monitorowania zdrowia, lub środowiska.