Ультралегкий датчик диоксида азота вдохновлен легкими человека

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

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

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
ИИ использует единый центр обработки разных типов данных, как мозг человека
Новости
Японский лунный модуль подлетел к Луне и сфотографировал спутник вблизи
Космос
Дикие рыбы способны запоминать и узнавать дайверов, показал эксперимент
Наука
НАСА на 40% повысило риск падения на Землю астероида, способного уничтожить город
Космос
Биоинженеры создали из мидий и слизи антибактериальный клей
Наука
Телескоп с «глазом лобстера» обнаружил редкую двойную звездную систему
Космос
Solar Orbiter приблизится к Венере, чтобы подняться к полюсу Солнца
Космос
В Китае объединили солнечную энергетику с выращиванием морских огурцов
Новости
Какие навыки нужны системному аналитику
Технологии
Появление речи связали с эволюцией одного белка
Наука
Для запрещенной соцсети проложат крупнейший в мире подводный кабель
Новости
Илон Маск представил Grok 3 — ИИ нового поколения с мощным дата-центром
Новости
Эксперты проверили «чудо» со статуей Девы Марии: что показал ДНК-тест
Наука
Время может двигаться вперед и назад одновременно: что выяснили физики
Наука
Космологический принцип Вселенной поставили под сомнение
Космос
Ядерные часы могут появиться в России уже в 2030 году  
Наука
Эмоции животных теперь можно определить с помощью ИИ
Новости
Создан переключатель генов для клеточной терапии на основе пластыря
Наука
Ученые предположили, что разумная жизнь на Земле — закономерность, а не случайность
Наука
Ледяные шапки на Земле — редкая аномалия, заявляют учение
Наука