Следвайки опашките на фитнес проследяващите, се появи тласък за разработване на лични монитори на околната среда - нова порода носими технологии, които събират данни за токсините във въздуха и ги предават на потребителите. Група изследователи от университета RMIT в Австралия направиха значителна стъпка в тази посока, създавайки тънки, гъвкави сензори, които могат да бъдат поставени върху кожата или дрехите ви, за да проследят излагането на опасни газове и UV лъчи.
Свързано съдържание
- С носими устройства, които следят за качеството на въздуха, учените могат да струпват карти за замърсяване
„Бяхме заинтересовани да направим устройство, което да открива опасности, които по принцип не се разпознават от сетивата ни“, казва Филип Гутруф, водещ автор на наскоро публикувано проучване. „Тези опасности често не са много тежки, ако бъдат забелязани достатъчно рано, но стават наистина опасни, когато сте изложени на опасността твърде дълго.“
Номерът беше да се направи еластична електроника, която да се огъва, без да се счупи. Гутруф и неговият екип първо се вкопаха в материалознанието, а след това работиха върху включването на екологичните сензори. Те отпечатаха полупроводници върху супер тънки филми, изработени от евтин, лесно достъпен еластомерен полидиметилсилоксан, вид силикон, с който са работили в предишни проучвания. След това те подреждат тези филми на слоеве, така че ако един слой се счупи, цялата работа няма да се разпадне.
„Можем да накараме крехките материали да се разтягат и огъват, използвайки технология, наречена микро-тектоника“, казва Гутруф. „Този роман ефект разчита на припокриващи се тънки филми в мода много подобни на тектонските плочи, които образуват земната кора. Тази технология ни позволява да изведем ключовите съставки на електрониката до разтеглива платформа. “
След като определиха материала, изследователите разгледаха как да използват филмите, за да усетят опасни газове, като водород и азотен диоксид, и да реагират на вредните UV лъчи. Вмъкнаха тънки слоеве реактивни оксиди в силикона, така че сензорите да могат да регистрират газовете, но все пак да са достатъчно гъвкави и еластични, за да бъдат вградени в дреха или лепенка, която се залепва върху кожата.
Например, изследователите са покрили UV сензорите с цинков оксид, активната съставка в слънцезащитен крем. Когато е изложен на светлина, цинковият оксид зарежда сензорите. „UV сензорите работят като абсорбират UV лъчението, като лъчите от слънцето, което прави устройството по-проводимо“, казва Гутруф.
Газовите сензори работят по подобен начин. Те са насочени към специфични газове и когато са изложени на високи нива на определен газ - например азотен диоксид - носят заряд. „Проводимостта се повишава или намалява въз основа на вида газ, който се намира в околната атмосфера“, казва той.
В бъдеще, еластичните петна могат да бъдат използвани за предотвратяване на слънчеви изгаряния или за прогнозиране на пристъпи на астма, но те също имат потенциал да спасят живота на места като мини или електроцентрали с въглища, където високото ниво на газове може да бъде токсично. EPA експериментира с подобна технология. Наносенсорите стават част от проектите на агенцията за отстраняване на мини и други почиствания, тъй като те могат да бъдат реализирани евтино, бързо и на много места.
„През последните години нанотехнологиите се издигнаха на преден план и новите свойства и подобрената реактивност, предлагани от наноматериалите, могат да предложат нова, евтина парадигма за решаване на сложни екологични и инженерни проблеми“, Мадлен Навар, ръководител на проекта в отдела за защита от радиация на EPA се казва в доклад.
Засега сензорите на Гутруф са тествани само в лабораторията. Той подозира, че ще изминат четири години, преди сензорите да бъдат достъпни в търговската мрежа, но възможностите за проследяване на замърсителите на околната среда с тях са безкрайни.
"По принцип почти всички известни вещества могат по някакъв начин да бъдат открити", казва той.
