Разработан датчик обнаружения частиц пластика в воздухе
Ученые представили устройство, которое позволяет обнаруживать частицы пластика в воздухе, а также определяет их типы и размеры. Оно основано на углеродных точках — наноразмерных структурах, которые могут состоять из одного или нескольких слоев графена, представляющего собой монослой атомов углерода. В Университете Бен-Гуриона разработали датчик обнаружения нанопластика в воздухе
Фото: Masha Kotliarenko / Unsplash
Ученые представили устройство, которое позволяет обнаруживать частицы пластика в воздухе, а также определяет их типы и размеры. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org.
Ранее исследовательская группа Елинека из Университета Бен-Гуриона в Негеве разработала «электронный нос» для мониторинга бактерий путем адсорбции и регистрации комбинации молекул паров газа, которые они выделяют. Ученые хотели рассмотреть, можно ли использовать ту же технологию для создания чувствительного датчика нанопластика для непрерывного мониторинга окружающей среды. Устройство основано на углеродных точках — наноразмерных структурах, которые могут состоять из одного или нескольких слоев графена, представляющего собой монослой атомов углерода.
Углеродные точки образуются, когда исходный материал, содержащий большое количество атомов углерода, такой как сахар или другое органическое вещество, нагревают при умеренной температуре в течение нескольких часов. При этом углеродсодержащий материал превращается в частицы нанометрового размера, способные к флуоресценции. В зависимости от исходного материала углеродные точки могут иметь сродство к самым разным молекулам.
Ученые нанесли тонкие слои различных углеродных точек на крошечные электроды встречно-штыревого типа, которые имеют два металлических покрытия в форме гребенки. Между ними создается электрическое поле, которое изменяется в зависимости от накопленного заряда или электрической емкости электрода. Когда углеродные точки связываются с наночастицами пластика, происходит изменение емкости, которую можно легко измерить.
В ходе эксперимента исследователи выбрали углеродные точки, которые будут адсорбировать такие типы пластика, как полистирол, полипропилен и полиметилметакрилат. Когда электроды, покрытые пленкой с углеродными точками, подвергались воздействию распыленных нанопластиков, ученые наблюдали сигналы, которые были разными для каждого типа материала. В настоящее время датчик может сообщать о количестве частиц определенного типа пластика либо выше, либо ниже заданного порога концентрации.
