حسگر آمونیاک فوق حساس جهان ساخته شد

مؤسسه تحقیقات مواد کره (KIMS) اولین فناوری حسگر آمونیاک فوق حساس و انعطاف‌پذیر جهان را با استفاده از فیلم برمید مس (CuBr) سنتز شده در دمای پایین توسعه داد.

یک تیم تحقیقاتی از بخش مواد انرژی و محیط زیست مؤسسه تحقیقات مواد کره (KIMS)، به رهبری جونگ‌وون یون، جونگ‌دائه کوون و یونگ‌هون کیم، اولین حسگر گاز آمونیاک (NH₃) جهان را با استفاده از فیلم برمید مس (CuBr) توسعه داده‌اند.

این حسگر می‌تواند از طریق یک فرآیند ساده و مبتنی بر محلول در دمای پایین تولید شود که پیشرفت بزرگی در فناوری حسگر‌ها به شمار می‌آید.

به گزارش ساینس دیلی، حسگر جدید مبتنی بر CuBr چندین مزیت کلیدی دارد: انعطاف‌پذیری بالا، حساسیت بالا، انتخاب‌پذیری زیاد و هزینه تولید پایین. حسگر‌های آمونیاک برای تشخیص آمونیاک موجود در هوای محیط در کاربرد‌های مختلف از جمله نظارت محیطی، ایمنی صنعتی و تشخیص پزشکی حیاتی هستند. مقاومت الکتریکی فیلم CuBr در حضور آمونیاک به‌طور قابل توجهی تغییر می‌کند و این امکان را می‌دهد که حتی مقادیر اندک این گاز را با دقت بالا شناسایی کند.

غلبه بر محدودیت‌های روش‌های سنتی

در روش‌های سنتی، ساخت فیلم برمید مس (CuBr) مورد نیاز برای حسگر نیازمند فرآیند خلأ دمای بالا بالای ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد بود که این امر چالش‌هایی را برای اعمال آن روی زیرلایه‌های انعطاف‌پذیر ایجاد می‌کرد، زیرا این مواد به حرارت حساس هستند و همچنین هزینه تولید بالا می‌رفت.

برای حل این مشکل، تیم تحقیقاتی تکنیکی برای تشکیل یک نانوشیت مس دو بعدی روی زیرلایه در دمای زیر ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد بدون نیاز به فرآیند خلأ توسعه داد. سپس فیلم برمید مس از طریق یک فرآیند ساده مبتنی بر محلول سنتز شد. در نتیجه، آنها موفق به پیاده‌سازی حسگر گاز آمونیاک روی زیرلایه پلاستیکی شدند.

حساسیت و دوام بالا

این تحقیق به‌طور موفقیت‌آمیز حسگری با حساسیت بالا را توسعه داد که قادر است غلظت‌های آمونیاک را تا حد یک قسمت در میلیون (ppm) تشخیص دهد، با استفاده از یک فرآیند ساده مبتنی بر محلول در دمای پایین. این دستاورد به‌طور قابل توجهی هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد و امکانات کاربردی در حسگر‌های پوشیدنی و دستگاه‌های پزشکی تشخیصی را فراهم می‌آورد. علاوه بر این، آزمایش‌های تجربی شامل بیش از ۱۰۰۰ چرخه خمشی تکراری نشان داد که حسگر عملکرد بالا را حفظ کرده و با عملکرد پایدار کار می‌کند.

جونگ‌وون یون، پژوهشگر اصلی، اظهار داشت: "حسگر آمونیاکی که از طریق این مطالعه توسعه یافته، پتانسیل زیادی برای گسترش به دستگاه‌های انعطاف‌پذیر و پوشیدنی دارد. این حسگر می‌تواند در کاربرد‌های مختلفی از نظارت بر کیفیت هوای داخلی تا مدیریت سلامت شخصی استفاده شود. "

وی همچنین افزود: "به‌ویژه، انتظار داریم که این حسگر به‌عنوان حسگری برای تشخیص بیماری با اتصال به بدن انسان برای تحلیل نفس‌کشیدن مورد استفاده قرار گیرد. "

انتهای پیام/