Розроблено датчик виявлення частинок пластику у повітрі

Вчені представили пристрій, який дозволяє виявляти частинки пластику в повітрі, а також визначає їх типи та розміри. Про це повідомляється у прес-релізі на Phys.org.

Раніше дослідницька група Елінека з Університету Бен-Гуріона у Негеві розробила «електронний ніс» для моніторингу бактерій шляхом адсорбції та реєстрації комбінації молекул пари газу, які вони виділяють. Вчені хотіли розглянути, чи можна використовувати ту ж технологію для створення чутливого нанопластикового датчика для безперервного моніторингу навколишнього середовища. Пристрій заснований на вуглецевих точках — нанорозмірних структурах, які можуть складатися з одного або декількох шарів графену, що є моношаром атомів вуглецю.

Вуглецеві точки утворюються, коли вихідний матеріал, що містить велику кількість атомів вуглецю, такий як цукор або інша органічна речовина, нагрівають при помірній температурі протягом декількох годин. При цьому вуглецевмісний матеріал перетворюється на частинки нанометрового розміру, здатні до флуоресценції. Залежно від вихідного матеріалу вуглецеві точки можуть мати спорідненість до різних молекул.

Вчені нанесли тонкі шари різних вуглецевих точок на крихітні електроди зустрічно-штирьового типу, які мають два металеві покриття у формі гребінки. Між ними створюється електричне поле, яке змінюється залежно від накопиченого заряду чи електричної ємності електрода. Коли вуглецеві точки зв’язуються з наночастинками пластику, відбувається зміна ємності, яку можна легко виміряти.

В ході експерименту дослідники обрали вуглецеві точки, які адсорбуватимуть такі типи пластику, як полістирол, поліпропілен та поліметилметакрилат. Коли електроди, вкриті плівкою з вуглецевими точками, піддавалися впливу розпилених нанопластиків, вчені спостерігали сигнали, які були різними кожного типу матеріалу. В даний час датчик може повідомляти про кількість частинок певного типу пластику або вище або нижче заданого порога концентрації.