Ir-riżultati tax-xogħol appoġġjat mill-għotja tal-Fondazzjoni Russa tax-Xjenza ġew ippubblikati fil-Magazine Sensuri. Il-konċentrazzjoni tad-dijossidu tal-karbonju fl-arja hija ta 'madwar 400 ppm (partijiet kull miljun), dan huwa 0.04 fil-mija tal-konċentrazzjoni tal-volum. F'żoni ħdejn liema intrapriżi industrijali jinsabu, ir-rata tal-kontenut tas-CO2 hija ogħla minn madwar 1.5 darbiet - 600 ppm. Konċentrazzjoni Aktar minn 800 ppm hija kkunsidrata ta 'ħsara għas-saħħa tal-bniedem.
Żieda fid-dijossidu tal-karbonju fl-arja taffettwa mhux biss il-benesseri, imma twassal ukoll għat-tisħin globali. Għalhekk, id-dinja għandha ħtieġa dejjem tikber għal sensors preċiżi li jistgħu jimmonitorjaw il-konċentrazzjoni ta 'gassijiet serra. Illum, dan juża spettroskopija infrared mhux dispersiv. Is-senser jikkonsisti minn sors infra-aħmar, kamra tal-kejl, filtru tat-tul ta 'mewġ u ditekter infra-aħmar.
Filtru ottiku huwa installat qabel id-ditekter, dan jassorbi d-dawl kollu, ħlief għal ċertu wavelength, li jistgħu jinqabdu mill-molekuli tal-gass imkejjel. Meta l-gass jidħol fil-kamra, il-konċentrazzjoni tagħha titkejjel minħabba l-assorbiment ta 'ċerta wavelength fl-ispettru tal-infra-aħmar.
Is-sensur propost mix-xjentisti huwa differenti mill-analogi tiegħu bid-daqs żgħir tiegħu. Is-saffi tal-kromju, tad-deheb u tas-silikon huma applikati għas-sottostrat ottiku tiegħu. Silikon għamel ċilindri tan-nanoskala, l-hekk imsejħa methaatoms. Jinsabu f'xi ordni, huma jiffurmaw il-wiċċ tal-metamaterjal bil-proprjetajiet uniċi li mhumiex ta 'natura. Il-quċċata, is-saff funzjonali tas-senser jikkonsisti polimethylene tal-polimer tal-biguanidine, li jintuża, pereżempju, bħala antisettiku.
Il-mekkaniżmu tax-xogħol jikkonsisti fil-kejl tal-wavelength tad-dawl rifless, li jinqabad bl-użu ta 'fotodetector, u jintuża biex jikkonverti fotoni fil-kurrent. Meta l-gass tas-CO2 jidħol fil-kamra, jiġi assorbit mis-saff ta 'polihexamethylene biguanidine. Wara dan, l-indiċi refrattiv tas-saff jonqos, u d-dawl huwa rifless f'angolu ta '45 grad. Nibdlu l-indiċi refrattiv tas-saff tal-polihexamethylene, kif ukoll il-bidla tat-tul tal-mewġ tad-dawl rifless relattiv għall-inizjali jiddependu fuq il-konċentrazzjoni tal-gass.
Il-vantaġġ tas-senser propost jinsab fil-fatt li ma jikkawżax bidliet mhux mixtieqa fl-indiċi refrattiv fis-saff tal-polimer u ma jirrekordjax il-livell tal-kontenut ta 'gassijiet oħra fl-arja, pereżempju nitroġenu u l-idroġenu. Barra minn hekk, huwa possibbli li jiġu aġġustati l-karatteristiċi elettromanjetiċi tal-materjal u biex jinkisbu ċerti proprjetajiet ottiċi, pereżempju, biex jibdlu l-livell ta 'assorbiment tad-dawl u b'hekk jinstabu konċentrazzjonijiet kbar ta' dijossidu tal-karbonju.
"Waqt ix-xogħol, għamilna studju numeriku u kisbu d-dipendenza tal-indiċi refrattiv tas-saff tal-polihexamethylene biguanidine mill-konċentrazzjoni tal-gassuża tas-CO2. Aħna kkonfermajna l-eżattezza tas-senser billi nuża għaxar ċikli tal-kejl duplikati. Aħna kull darba daħal 50 ppm dijossidu tal-karbonju għas-senser, u mċajpra wkoll mal-Kamra tan-Nitroġenu.
L-analiżi wriet li s-senser juri l-konċentrazzjoni tad-dijossidu tal-karbonju bi żball ta '± 20 ppm u ma jqisx in-N2, "qal Nikolai Kazansky, Professur tad-Dipartiment taċ-Ċibernetika Teknika ta' Samara Università. Il-konfigurazzjoni tas-sensur proposta tista 'tintuża biex tiskopri gassijiet tossiċi oħra bl-użu ta' materjali funzjonali xierqa.
Sors: Xjenza Naked