सेन्सर मॅगझिनमध्ये रशियन सायन्स फाऊंडेशनद्वारे समर्थित केलेल्या कामाचे परिणाम प्रकाशित झाले. हवेमध्ये कार्बन डायऑक्साइडचे एकाग्रता सुमारे 400 पीपीएम (प्रति दशलक्ष भाग) आहे, हे व्हॉल्यूम एकाग्रतेच्या 0.04 टक्के आहे. कोणत्या औद्योगिक उपक्रम स्थित आहेत या क्षेत्रात, सीओ 2 सामग्री दर सुमारे 1.5 वेळा - 600 पीपीएमपेक्षा जास्त आहे. 800 पीपीएम पेक्षा जास्त एकाग्रता मानवी आरोग्यासाठी हानिकारक मानली जाते.
हवेमध्ये कार्बन डाय ऑक्साईडमध्ये वाढ केवळ कल्याणावर परिणाम होत नाही तर ग्लोबल वार्मिंगला देखील परिणाम होतो. म्हणून, जगात अचूक सेन्सरची वाढती गरज आहे जी ग्रीनहाउस वायूंचे एकाग्रता बनवू शकते. आज, हे अप्रत्यक्ष इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी वापरते. सेन्सरमध्ये इन्फ्रारेड स्त्रोत, एक मोजमाप चेंबर, एक तरंगलांबी फिल्टर आणि इन्फ्रारेड डिटेक्टर असतो.
डिटेक्टरपूर्वी ऑप्टिकल फिल्टर स्थापित केला जातो, तो काही तरंगलांबी वगळता, सर्व प्रकाश शोषून घेतो, जो मोजलेल्या गॅसच्या रेणूंनी कॅप्चर केला जाऊ शकतो. जेव्हा गॅस चेंबरमध्ये प्रवेश करतो तेव्हा इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रममध्ये विशिष्ट तरंगलांबादांमुळे त्याचे एकाग्रता मोजली जाते.
शास्त्रज्ञांनी प्रस्तावित सेन्सर त्याच्या लहान आकाराच्या अनुमोदनापेक्षा वेगळे आहे. क्रोमियमचे स्तर, सोन्याचे आणि सिलिकॉन त्याच्या ऑप्टिकल सबस्ट्रेटवर लागू होतात. सिलिकॉनने नॅनोस्केल सिलेंडर, तथाकथित मेथाटोम केले. काही ऑर्डरमध्ये स्थित, ते मेटामॅटेरियलच्या पृष्ठभागावर निसर्ग नसलेल्या अद्वितीय गुणधर्मांसह तयार करतात. सेन्सरच्या कार्यात्मक स्तरामध्ये बिगुनिडाइनच्या पॉलिमर पॉलिमियाईलिनेचे प्रमाण आहे, उदाहरणार्थ, अँटीसेप्टिक म्हणून वापरली जाते.
कामाचे यंत्रणा परावर्तित प्रकाशाच्या तरंगलांबींचे मोजमाप करते, जे फोटोगेटरचा वापर करून कॅप्चर केले जाते आणि ते सेटिंग्ज वर्तमान मध्ये रूपांतरित करण्यासाठी वापरले जाते. जेव्हा सीओ 2 गॅस चेंबरमध्ये प्रवेश करतो तेव्हा ते पॉलीहेक्समेथेलीन बिगुनिनेटिनच्या थराने शोषले जाते. त्यानंतर, लेयरचे अपवर्तक निर्देशांक कमी होते आणि प्रकाश 45 अंशांच्या कोनावर दिसतो. Polyaxamethylene लेयर च्या अपवर्तक अनुक्रमणिका बदलणे तसेच आरंभिक प्रकाशाच्या सापळ्याच्या शिफ्टचा गॅस एकाग्रता वर अवलंबून आहे.
प्रस्तावित सेन्सरचा फायदा हे तथ्य आहे की पॉलिमर लेयरमध्ये अपवर्तक निर्देशांकात अवांछित बदल होऊ शकत नाहीत आणि हवेतील इतर वायूंच्या सामग्रीचे स्तर रेकॉर्ड करत नाही, उदाहरणार्थ नायट्रोजन आणि हायड्रोजन. याव्यतिरिक्त, सामग्रीच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वैशिष्ट्ये समायोजित करणे आणि विशिष्ट ऑप्टिकल गुणधर्म प्राप्त करणे शक्य आहे, उदाहरणार्थ, हलकी शोषण पातळी बदलण्यासाठी आणि कार्बन डाय ऑक्साईड मोठ्या प्रमाणावर लक्ष केंद्रित करणे शक्य आहे.
"कामादरम्यान, आम्ही एक अंकीय अभ्यास केला आणि सीओ 2 गॅसच्या एकाग्रतेपासून बिगुनिडाइन पॉलीहेक्समेथेलीन लेयरच्या अपवर्तक निर्देशांक प्राप्त केला. आम्ही दहा डुप्लिकेट मोजमाप चक्रांचा वापर करून सेन्सरची अचूकता निश्चित केली. आम्ही प्रत्येक वेळी सेन्सर 50 पीपीएम कार्बन डाय ऑक्साईड आणि नायट्रोजन चेंबर सह अस्पष्ट केले.
समारा विद्यापीठाच्या तांत्रिक सायबरनेटिक्सच्या प्राध्यापक निकोलाई काझेन्की यांनी सांगितले की, सेन्सरने 20 पीपीएमच्या त्रुटीसह कार्बन डाय ऑक्साईडची एकाग्रता दर्शविली आहे. " प्रस्तावित सेन्सर कॉन्फिगरेशन योग्य कार्यात्मक सामग्री वापरून इतर विषारी वायू ओळखण्यासाठी वापरली जाऊ शकते.
स्त्रोत: नग्न विज्ञान