Pärast tervisekontrolli jälgijate jälgedes on olnud tõuge arendada isiklikke keskkonnaseireid - uut tüüpi kantavat tehnikat, mis kogub andmeid õhus levivate toksiinide kohta ja edastab selle kasutajatele. Austraalia RMIT ülikooli teadlaste rühm on astunud selles suunas olulise sammu, luues õhukesed, elastsed andurid, mida saab nahale või riidesse panna, et jälgida kokkupuudet ohtlike gaaside ja UV-kiirtega.
Seotud sisu
- Õhukvaliteeti jälgitavate kantavate seadmetega saavad teadlased rahvahulga saastekaarte koostada
"Me olime huvitatud sellise seadme valmistamisest, mis suudaks tuvastada ohte, mida meie taju tavaliselt ei tunne, " ütleb hiljuti avaldatud uuringu juhtiv autor Philipp Gutruf. "Need ohud ei ole sageli piisavalt rasked, kui neid märgatakse piisavalt varakult, kuid muutuvad tõeliselt ohtlikuks, kui olete liiga kaua ohuga kokku puutunud."
Trikk oli elastse elektroonika valmistamine, mis võis purunemata painduda. Gutruf ja tema meeskond uurisid kõigepealt materjaliteadust ja töötasid seejärel keskkonnaandurite ühendamise kallal. Nad printisid pooljuhte ülikergetele kiledele, mis olid valmistatud odavatest, kergesti kättesaadavatest elastomeersetest polüdimetüülsiloksaanidest - seda tüüpi silikoonist, millega nad olid varasemates uuringutes töötanud. Seejärel ladusid nad need filmid kihtide kaupa, nii et kui üks kiht puruks puruneks, ei puruneks kogu asi.
"Saame rabedaid materjale venitada ja painutada, kasutades tehnoloogiat, mida nimetatakse mikrotektoonikaks, " räägib Gutruf. See uudne efekt põhineb õhukeste filmide kattumisel a-s mood väga sarnane tektooniliste plaatidega, mis moodustavad maakoore. See tehnoloogia võimaldab meil viia elektroonika olulised koostisosad venitatavale platvormile. ”
Pärast materjali kindlaksmääramist uurisid teadlased, kuidas kasutada kileid ohtlike gaaside (nagu vesinik ja lämmastikdioksiid) tajumiseks ning kahjulikele UV-kiirtele reageerimiseks. Nad panid silikooni õhukesed kihid reaktiivseid oksiide, nii et andurid saaksid gaase registreerida, kuid olid siiski piisavalt elastsed ja venivad, et neid saaks kinnitada rõivasse või plaastrisse, mis kleepub nahale.
Näiteks katsetasid teadlased UV-andureid päikesekaitsetoote aktiivse koostisosaga tsinkoksiidiga. Valguse käes laeti tsinkoksiid andureid. "UV-andurid töötavad neelates ultraviolettkiirgust, näiteks päikesekiirt, mis muudab seadme juhtivuse, " ütleb Gutruf.
Gaasiandurid töötavad sarnaselt. Need on loodud konkreetsete gaaside jaoks ja kui nad puutuvad kokku teatava gaasi, näiteks lämmastikdioksiidi, kõrge tasemega, kannavad nad laengu. "Juhtivus tõuseb või väheneb sõltuvalt ümbritsevas atmosfääris esineva gaasi tüübist, " ütleb ta.
Tulevikus võiks elastseid plaastreid kasutada päikesepõletuste ärahoidmiseks või astmahoogude prognoosimiseks, kuid ka nendes kohtades, nagu kaevandused või söeküttel töötavad elektrijaamad, kus kõrge gaaside tase võib olla mürgine, võivad need olla ka elupäästvad. EPA katsetab sarnast tehnoloogiat. Nanosensorid on saamas agentuuri miinitõrjeprojektide ja muude puhastustööde osaks, kuna neid saab odavalt, kiiresti ja paljudes kohtades rakendada.
"Viimastel aastatel on nanotehnoloogia tõusnud esiplaanile ja nanomaterjalide pakutavad uued omadused ja parendatud reaktsioonivõime võivad pakkuda uut odavat paradigmat keerukate keskkonna- ja inseneriprobleemide lahendamiseks, " ütles EPA kiirguskaitse osakonna projektiametnik Madeleine Nawar. ütles raport.
Siiani on Gutrufi andureid testitud ainult laboris. Ta kahtlustab, et andurite müügilolemiseks on vaja neli aastat, kuid keskkonnasaasteainete jälgimise võimalused nendega on lõputud.
"Põhimõtteliselt saab peaaegu kõiki teadaolevaid aineid kuidagi tuvastada, " ütleb ta.
