Наиль Байназаров

Смартфоны смогут измерять уровень загрязнения атмосферы

Благодаря революционной разработке ученых из Мельбурнского университета австралийцы смогут использовать смартфоны в борьбе с опасным загрязнением воздуха.


Определить состав воздуха с помощью карманного гаджета помогут сенсоры нового поколения. Новый метод измерения уровня оксида азота описан в исследовании, проведенном группой австралийских и китайских ученых. В скором будущем узнать, насколько чист вдыхаемый воздух, можно будет с помощью недорогих персональных датчиков.

Оксид азота является составной частью опасных промышленных выбросов, которые образуют смог над крупными городами. Этот токсичный газ вызывает серьезные заболевания дыхательной системы, является причиной изменения состава крови, в частности, снижает содержание гемоглобина.

Профессор Мельбурнского королевского технологического университета, научный сотрудник Центра современной электроники Курош Калантар-заде вместе с коллегами обнаружил новое применение для дисульфида олова: материал можно использовать в качестве индикатора содержания оксида азота в атмосфере. Об этом он рассказал изданию Mashable Australia.

У Калантара-заде были личные мотивы для проведения этого исследования: не так давно у его беременной жены обнаружили преэклампсию — форму позднего токсикоза, связанную с повышенным артериальным давлением и представляющую угрозу жизни матери и ребенка. Некоторые ученые считают, что содержание оксида азота в воздухе является фактором риска для развития этого заболевания.

Согласно отчету министерства окружающей среды Австралии, около 80% оксида азота в атмосферу попадает вместе с выхлопными газами автомобилей. Токсин также выделяют любые производства, использующие ископаемое топливо, такие как угольные электростанции и нефтеперерабатывающие заводы.

«В некоторых районах Мельбурна уровень оксида азота очень высок», — говорит Калантар-заде в интервью Mashable. Он рассказывает, что его жене часто приходилось ездить по крупнейшей автостраде Мельбурна, где постоянно случаются многочасовые пробки. Кроме того, по этой же дороге передвигаются дизельные грузовики. Так что она регулярно подвергалась воздействию смертельно опасного газа.

Датчики, имеющиеся в продаже, не удовлетворяли его требованиям. Поэтому профессор начал поиски нового материала, который можно использовать в качестве индикатора содержания оксида азота. Первое время поиски ни к чему не приводили. Но вскоре один коллега из Академии наук Китая обратил его внимание на дисульфид олова.

Sensor
Хлопья дисульфида олова толщиной в несколько атомов становятся чувствительны к оксиду азота. Изображение получено с помощью электронного микроскопа. Увеличение – 500 000 раз. Источник: RMIT.

Дисульфид олова обычно используется в качестве краски, имитирующей позолоту.

«Этот материал оказался настоящим чудом, — говорит профессор. – Поверхность материала имеет свойство избирательно притягивать молекулы оксида азота».

Насколько известно, в этих целях дисульфид олова до сих пор никто не использовал. Калантар-заде считает, что скоро датчики на основе этого материала можно будет встраивать в смартфоны и определять состояние воздуха вокруг. Сенсор, состоящий из пластинки дисульфида олова толщиной в несколько атомов, будет притягивать молекулы оксида азота и измерять их количество.

Ни один другой газ дисульфидом олова не притягивается, что немаловажно для точности работы датчика. По словам Калантара-заде, существующие датчики оксида азота допускают погрешность.

И наконец, самое главное, что этот материал дешевый.

«Производство датчиков на основе дисульфида олова будет иметь очень низкую себестоимость. Один такой датчик будет стоить производителю не более 1 австралийского доллара», — уверен Калантар-заде.

По его словам, датчики будут служить персональными системами предупреждения, подавая сигналы, если уровень газа начинает превышать допустимый показатель. Их можно будет использовать и дома, и в машине.

«Сейчас обязывают повсюду ставить датчики дыма, — говорит профессор. — Но нет закона, который бы обязывал измерять уровень загрязнения воздуха… Наверное, стоит требовать этого хотя бы там, где поблизости проходят автострады или есть вредные производства».

Калантар-заде и его исследовательская группа обнародовали свое открытие в надежде, что кто-то возьмется за промышленное изготовление сенсоров. Работа была опубликована 27 октября в научном журнале ACS Nano.

«Мы хотели, чтобы результаты нашего исследования стали достоянием широкой общественности и как можно скорее были внедрены в жизнь», — говорит он.

По теме: Бикини из сахара очистит океан от загрязнений

comments powered by Disqus

Подпишитесь на рассылку RUSBASE

Мы будем вам писать только тогда, когда это действительно очень важно