Errusiako Zientzia Fundazioaren diru-laguntzaren laguntzaren emaitzen emaitzak Sentsoreen aldizkarian argitaratu ziren. Karbono dioxidoaren kontzentrazioa airean 400 ppm ingurukoa da (milioi bakoitzeko zatiak), hau da, bolumenaren kontzentrazioaren ehuneko 0,04. Industria enpresak dauden lekuetan, CO2 edukien tasa 1,5 aldiz baino handiagoa da - 600 ppm. Kontzentrazioa 800 ppm baino gehiago giza osasunerako kaltegarria da.
Airean karbono dioxidoaren gehikuntzak ongizatean ez ezik, berotze globala ere eragiten du. Hori dela eta, munduak gero eta handiagoa da berotegi-efektuko gasen kontzentrazioa monito dezaketen sentsore zehatzak. Gaur egun, infragorri infragorriko espektroskopia ez da. Sentsorea iturri infragorria, neurketa-ganbera, uhin-luzera iragazkia eta infragorriko detektagailua osatzen dute.
Iragazki optikoa detektagailuaren aurretik instalatzen da, argi guztia xurgatzen du, uhin-luzera jakin bat izan ezik, neurtutako gasaren molekulek harrapatu ahal izateko. Gas ganberara sartzen denean, bere kontzentrazioa infragorriko espektroan uhin-luzera nolabaiteko xurgapena dela eta neurtzen da.
Zientzialariek proposatutako sentsorea bere tamaina txikiko analogikoen desberdina da. Kromio, urrezko eta silikoko geruzak bere substratu optikoari aplikatzen zaizkio. Silizioak nanoeskaleko zilindroak egin zituen, metaatomak deiturikoak. Zenbait ordutan kokatuta, metamaterialaren gainazala osatzen dute naturan ez dauden propietate bereziekin. Goialdean, sentsorearen geruza funtzionala Biguanidine polimero polimetilenaz osatuta dago, adibidez, antiseptiko gisa erabiltzen dena.
Lanaren mekanismoa islatutako argiaren uhin luzera neurtzean datza, hau da, fotodetektor bat erabiliz harrapatuta dago eta fotoi bihurtzeko erabiltzen da. CO2 gasa ganberara sartzen denean, Biguanidine poliemetilenazko geruzak xurgatzen du. Horren ondoren, geruzaren errefrakzio indizea gutxitzen da, eta argia 45 graduko angeluan islatzen da. Poliexametilenazko geruzaren errefrakzio indizea aldatzea, baita islatutako argiaren uhin luzera hasierako kontzentrazioaren araberakoa da.
Proposatutako sentsorearen abantaila da polimeroen geruzan errefrakzio indizean ezingotzerik ez izatea eta ez duela airean beste gasetako edukiaren maila grabatzen, nitrogenoa eta hidrogenoa adibidez. Horrez gain, materialaren ezaugarri elektromagnetikoak doitzea eta zenbait propietate optiko egokitzea posible da, adibidez, argi-xurgapen maila aldatzeko eta, beraz, karbono dioxidoaren kontzentrazio handiak hautematea da.
"Lanean zehar, numeriko azterketa egin genuen eta Biguanidine polestiletilenaren geruzaren errefrakzio indizearen menpekotasuna lortu genuen CO2 gaseosoen kontzentraziotik. Sentsorearen zehaztasuna berretsi genuen neurketa txikiko hamar ziklo bikoiztuak erabiliz. Aldi bakoitzean 50 ppm karbono dioxido sentsorera iritsi gara, eta nitrogeno ganberarekin ere lausotu genuen.
Analisiak erakutsi zuen sentsoreak karbono dioxidoaren kontzentrazioa ± 20 ppm-ko akatsen kontzentrazioa erakusten duela eta ez du kontuan hartzen N2-k, Nikolai Kazanskiak, Samarako Unibertsitateko Zibernetika Teknikoko Saileko irakaslea. Proposatutako sentsorearen konfigurazioa material funtzional egokiak erabiliz beste gas toxikoak hautemateko erabil daiteke.
Iturria: Naked Science