Aktualności

Psi nos stał się inspiracją dla nowych czujników gazu

Wiadomy jest fakt, że węch psów jest o wiele bardziej wrażliwy od ludzkiego. Od wielu lat naukowcy pracują nad czujnikiem, który byłby na tyle wrażliwy i efektowny, jak węch naszych czworonogów. Według informacji opublikowanych w czasopiśmie naukowym ACS Nano, udało się to jednej z grup naukowców, dla których psi nos stał się inspiracją dla nowych czujników gazu. W swoim wynalazku zastosowali oni nanospirale zbudowane z grafenu.

Za niezwykle wrażliwy zmysł węchu u psów odpowiedzialna jest ogromna ilość mikroskopijnych naczyń włosowatych, które znajdują się w ich nosach. Naczynia włosowate, zlokalizowane w nosie, nie są skupione w jednym miejscu, ale zajmują bardzo rozległą powierzchnię, która umożliwia wykrywanie zapachów nawet o niezwykle małej koncentracji. Wzorując się na strukturze naczyń włosowatych w psich nosach, naukowcy próbowali stworzyć niezwykle wrażliwy czujnik gazu.

Dotychczasowe badania zakończyły się udanym użyciem nanospirali (GNS), które są oparte na grafenie. Nanospirale są to wykonane z grafenu, zrolowane nanoarkusze. Ich cechą charakterystyczną jest stosunkowo duże pole powierzchni. Ponadto zachowują one stabilność w wysokich temperaturach, są mocne i bardzo wytrzymałe. Niestety, proces ich produkcji oraz proporcjonalnego powiększania spiral jest niezwykle skomplikowany oraz pochłania mnóstwo energii. W dotychczasowych badaniach używano czystego grafenu, którego płatki nie skręcały się całkowicie lub grafenu zmodyfikowanego, którego powierzchnia marszczyła się i sklejała.

So Yao Wang, Lei Jiang, Guofu Zhou i ich zespół postanowili zmodyfikować płytki grafenu polimerami w celu uzyskania uzyskania nanospirali, które cechują się wysoką jakością. Zespół stworzył nanospirale poprzez dodanie poli(p-styrenosulfonianu sodu) do grafenu. Dzięki zastosowaniu liofilizacji, uzyskano struktury, które były jednolite oraz nie sklejały się. Otrzymane nanospirale miały kształt szerokich tub, a płatki grafenu pozwijały się niemal w całości. Kolejnym krokiem było użycie nanospirali w czujniku gazu, który okazał się niezwykle wrażliwy. Członkowie zespołu dodają, że wykorzystana przez nich metoda może wkrótce zostać użyta w produkcji masowej.