Villanyszerelés hírek

Fényforrás mint gázszivárgás érzékelõ?
2021.10.18
Kategória: Hírek
A Melbourne-i Egyetem, a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium, a Kaliforniai Berkeley Egyetem és az Ausztrál Kutatási Tanács Transzformatív Meta-Optikai Rendszerek Kiválósági Központja (TMOS) együttműködött egy olyan eszköz kifejlesztésében, amely képes különböző gázok, köztük potenciálisan halálos gázok azonosítására. A munka a Nature című folyóiratban jelent meg.

Az infravörös (IR) spektrométerek olyan elterjedt laboratóriumi berendezések, amelyek az emberi szem számára láthatatlan infravörös jelek elemzésével képesek azonosítani a különböző anyagokat. Ahogyan egy AM-rádiót különböző frekvenciájú rádióhullámokra lehet hangolni, úgy az IR-spektrométerek is különböző hullámhosszokra hangolhatók, így széles spektrumú elemzést végeznek a gázmintáról. Ezek a készülékek azonban terjedelmesek és drágák, és általában nem praktikus a laboratóriumból a terepre vinni őket.

"Új technológiánk egy vékony réteg fekete foszfor kristályokat köt egy rugalmas, műanyagszerű hordozóhoz, lehetővé téve, hogy azt olyan módon hajlítsuk meg, hogy a fekete foszfor különböző hullámhosszúságú fényt sugározzon, lényegében egy hangolható infravörös LED-et hozva létre, amely lehetővé teszi többféle anyag kimutatását" - mondta Kenneth Crozier, a Melbourne-i Egyetem professzora. "Ez a technológia elférne az okostelefonok belsejében, és a mindennapi használat részévé válhatna."

A húsban található baktériumok például szaporodásuk során különböző gázokat bocsátanak ki. Ezeknek a gázoknak a jelenléte jól jelzi, hogy a hús romlott, és már nem alkalmas a fogyasztásra.

"A hűtőszekrényben elhelyezett eszköz értesítést küldhetne arról, hogy a hús megromlott. Egy kézitáskára irányítva pedig elárulhatná, hogy a táska valódi bőrből vagy olcsóbb helyettesítő anyagból készült-e" - mondta Crozier professzor, aki egyben a TMOS igazgatóhelyettese is.

Az IR-fotodetektorokhoz és fénykibocsátó eszközökhöz használt jelenlegi anyagokat nehéz gyártani, nagyrészt a tökéletesen összekapcsolt kristályok több rétegének szükségessége miatt. Ez az új fekete foszfor technológia csak egy réteget igényel, ami lehetővé teszi, hogy az eszköz rugalmas legyen, és hajlításkor egyedi tulajdonságokkal rendelkezzen.

"A fekete foszfor emissziós hullámhosszának eltolódása a hajlítással valóban drámai, lehetővé téve a LED-ek hangolását az infravörös középső tartományában" - mondta Ali Javey professzor a Berkeley-i Kaliforniai Egyetemről, akinek csoportja a munkát vezette.

Fontos, hogy az eszköz biztonságosabbá teheti a tűzoltók, a bányászok és a katonák munkáját, mivel lehetővé teszi számukra, hogy biztonságos távolságból azonosítsák a potenciálisan halálos gázokat, mivel az ultravékony és ultrakönnyű eszközöket kis drónokra lehet helyezni. Egy ilyen drón átrepülése egy épülettűz felett megmondhatná a tűzoltóknak, hogy milyen veszélyekkel kell szembenézniük, és milyen felszerelésre lesz szükségük.

Az alacsony költségű technológia a vízvezeték-szerelők és az épületüzemeltetők által használt eszközökbe is bekerülhetne.

"Az IR-fotóérzékelőinket be lehetne építeni egy kamerába, így a telefonunk képernyőjére nézve "láthatnánk" a gázszivárgást vagy a gázkibocsátást, és meg tudnánk állapítani, hogy milyen gázról van szó" - mondta Crozier professzor.