Slijedom repova kondicijskih pratilaca, došlo je do napora da se razviju osobni monitori okoliša - nove rase nosivih tehnologija koja prikupljaju podatke o toksinima u zraku i prenose ih korisnicima. Grupa istraživača sa Sveučilišta RMIT u Australiji poduzela je značajan korak u tom smjeru, stvorivši tanke, fleksibilne senzore koji se mogu postaviti na vašu kožu ili u odjeću kako bi pratili izlaganje opasnim plinovima i UV zracima.
Povezani sadržaj
- Pomoću nosivih uređaja koji prate kvalitetu zraka, znanstvenici mogu stvoriti karte zagađenja
"Bili smo zainteresirani za izradu uređaja koji bi mogao otkriti opasnosti koje naša čula uglavnom ne prepoznaju", kaže Philipp Gutruf, vodeći autor nedavno objavljene studije. "Te opasnosti često nisu ozbiljne ako ih se primijeti dovoljno rano, ali postaju stvarno opasne kada ste predugo izloženi opasnosti."
Trik je bio stvaranje rastezljive elektronike koja se mogla savijati bez pucanja. Gutruf i njegov tim prvo su se ukopali u znanosti o materijalima, a potom su radili na ugrađivanju senzora za okoliš. Oni su tiskali poluvodiče na super tanke filmove izrađene od jeftinog, lako dostupnog elastomernog polidimetilsiloksana, vrste silikona s kojim su radili u prethodnim studijama. Zatim su te slojeve složili u slojeve tako da se ne bi slomio ako se jedan sloj slomi.
„Možemo učiniti da se krhki materijali protežu i savijaju pomoću tehnologije nazvane mikrotektonika“, kaže Gutruf. "Ovaj se novi efekt oslanja na preklapanje tankih filmova u a moda vrlo slične tektonskim pločama koje tvore Zemljinu koru. Ova nam tehnologija omogućava da ključne sastojke elektronike dovedemo do protegljive platforme. "
Nakon što su odredili materijal, istraživači su pogledali kako pomoću filmova osjetiti opasne plinove, poput vodika i dušičnog dioksida, te reagirati na štetne UV zrake. U silikon su umetnuli tanke slojeve reaktivnih oksida, tako da senzori mogu registrirati plinove, ali još uvijek su dovoljno fleksibilni i rastezljivi da ih se ugradi u odjeću ili flaster koji se zalijepi na kožu.
Na primjer, istraživači su UV senzore obložili cinkovim oksidom, aktivnim sastojkom u kremi za sunčanje. Kada je izložen svjetlosti, cink oksid napuni senzore. "UV senzori djeluju tako što apsorbiraju UV zračenje, poput sunčevih zraka, što uređaj čini provodljivijim", kaže Gutruf.
Senzori za plin rade slično. Usmjereni su za specifične plinove, a kad su izloženi visokim razinama određenog plina - na primjer, dušičnog dioksida - nose gorivo. "Vodljivost se povećava ili smanjuje na temelju vrste plina koji je prisutan u okolnoj atmosferi", kaže on.
U budućnosti, rastezljivi flasteri mogu se koristiti za sprječavanje opeklina od sunca ili za predviđanje napada astme, ali oni također mogu spasiti život na mjestima poput rudnika ili elektrana na ugalj na kojima visoka razina plinova može biti otrovna. EPA eksperimentira sa sličnom tehnologijom. Nanosenzori postaju dio agencija za sanaciju mina agencije i drugih čišćenja jer se mogu jeftino, brzo i na puno mjesta provesti.
"Posljednjih godina nanotehnologija je izašla na vidjelo i nova svojstva i poboljšane reaktivnosti koje nude nanomaterijali mogu ponuditi novu, jeftinu paradigmu za rješavanje složenih okolišnih i inženjerskih problema", Madeleine Nawar, voditeljica projekta u odsjeku za zaštitu od zračenja EPA rečeno je u izvješću.
Do sada su Gutrufovi senzori testirani samo u laboratoriju. Sumnja da će proći četiri godine prije nego što senzori budu dostupni na tržištu, ali mogućnosti za praćenje zagađivača okoliša s njima su beskrajne.
"U principu, gotovo sve poznate tvari nekako se mogu otkriti", kaže on.
