Учени от Националния университет на Тайван са създали революционен сензор на базата на хидрогел, който може да открива вредни летливи органични съединения (ЛОС), включително формалдехид – един от най-опасните замърсители на въздуха. Според публикация във Phys.org това откритие има потенциал да подобри мониторинга на качеството на въздуха и да защити човешкото здраве и околоната среда.
Значение на откриването на летливи органични съединения
Летливите органични съединения се отделят от редица източници – горски пожари, автомобилни изгорели газове, промишлени процеси и тютюнев дим. Някои от тях, като формалдехида, са канцерогенни и токсични, което прави навременното им откриване жизненоважно за намаляване на риска от дихателни и други заболявания.
Как работи новият хидрогелен сензор
Изследователският екип е разработил нов тип светещ (луминесцентен) сензор, способен да открива ЛОС с висока чувствителност и точност. Специалните хидрогелове са изградени от гъвкава мрежа от модифициран желатин и съединение на базата на захари.
Към структурата им са добавени модифицирани частици лапонит, съдържащи европий – елемент, който придава луминесцентни свойства. Когато хидрогелът бъде изложен на определени органични съединения, той излъчва различни светлинни модели, които служат като “подпис” за наличието на специфични замърсители.
Изключителна чувствителност към формалдехид
Тестовете показват, че разработката притежава изключителна способност за откриване на формалдехид, дори при много ниски концентрации. Това прави технологията подходяща за високоточен мониторинг на въздуха в градски и индустриални зони, както и в закрити помещения.
Формалдехидът, присъстващ в дима от горски пожари, автомобилните изпарения и тютюневия дим, представлява сериозна заплаха за здравето – и именно тук новият хидрогелен сензор може да изиграе ключова роля.
Самовъзстановяващ се и адаптивен материал
Освен високата си чувствителност, хидрогеловете се отличават и с впечатляваща устойчивост. Те могат да се самовъзстановяват след механично увреждане и да бъдат инжектирани в различни форми или среди, което ги прави изключително гъвкави и лесни за интегриране в различни приложения – от преносими устройства за измерване на въздуха до интелигентни системи за мониторинг на околната среда.
Перспективи и бъдещи приложения
„Инжектируемият и самовъзстановяващ се хидрогел отваря нови възможности за по-безопасно и дългосрочно наблюдение на околната среда,“ споделя професор И Чеун Йе, член на изследователския екип.
Тази иновативна технология представлява нова ера в откриването на формалдехид и други ЛОС, осигурявайки по-надежден, устойчив и адаптивен метод за защита на въздуха, който дишаме.
