به گزارش ایسنا و به نقل از انجمن شیمی آمریکا، این دستگاه جدید میتواند سطوح پایین مولکول های آب را در هوا تشخیص دهد و اطلاعات جالبی از جمله پیدا کردن منابع آب در شرایط سخت محیطی یا تعاملات بدون تماس با رایانه ها را در اختیار کاربران قرار دهد.
حسگرهای رطوبتی گوناگون موجود در بازار نقاط قوت و ضعف خود را دارند، بعضی از آن ها حساسیت کمی در تشخیص آب دارند و بعضی ديگر با وجود قابلیت حساسیت بالایی که دارند، از عملکرد مناسبی در تمامی شرایط برخوردار نیستند و عملکرد آن ها تحت‌تأثیر شرایط محیطی مختلف مانند هنگام قرار گرفتن در معرض نور شدید خورشید، به خطر می افتد. دانشمندان در چین به دنبال ساخت دستگاهی بودند که هم دوام و هم حساسیت بالا داشته باشد که در نهایت برای انجام این کار به بینی حساس شترها روی آوردند.
بینی شترها دارای ساختارهای باریک با سطح وسیع است که توسط مخاط جذب کننده آب پوشانده شده اند که ظرفیت خازنی/الکتریکی این مخاط نیز با نوسانات در رطوبت هوا ، تغيير می کند. این امر باعث می شود این حیوانات در شناسایی آب در محیط های خشک بسیار مؤثر باشند، بنابراین دانشمندان از بینی آن ها بعنوان الگویی برای توسعه نوع جدیدی از حسگر رطوبتی با درجه حساسیت بالا استفاده کردند.
این دستگاه از یک شبکه پلیمری متخلخل تشکیل شده است که با مولکول هایی به نام زویتریون( Zwitterion) پوشانده شده است که مولکول ها رطوبت را جذب می کنند و توانایی مخاط بینی شتر در تغيير ظرفیت الکتریکی با تغيير رطوبت را تقلید می کنند. زویتریون در شیمی به مولکولی گفته می شود که به علت وجود بارهای منفی و مثبت هم توان، دارای بار الکتریکی خنثی بوده و به همین دلیل اصطلاحا زویتریون( zwitterion) نامیده می شود.
پژوهشگران اظهار کرده اند در آزمایشات، این حسگر هم از دوام و هم از حساسیت خوبی برخوردار بوده است و با موفقیت نیز توانسته عمل تغيير رطوبت را در اگزوزهای داغ صنعتی تشخیص دهد. همچنین این حسگر قابلیت تشخیص سریع برگ های تازه، کهنه و خشک را نیز داشته است. همچنين حسگر یاد شده قادر به شناسایی محل یک منبع آب نیز بوده و توانسته رطوبت حاصل از بدن انسان را نیز تشخیص دهد.
یافته های این مطالعه در مجله" ACS Nano" منتشر شد.
- 15
- 5
