hrvatski

NANOSENZORI - NOVA GENERACIJA SENZORA TOKSIČNIH PLINOVA

Detekcija toksičnih plinova predstavlja nezaobilazan dio postupaka za zaštitu ljudi, bilo da se radi o prevenciji i detekciji požara, pravovremenom zapažanju toksičnih ispuštanja u industrijskim nesrećama, vojno redarstvenim i protuterorističkim intervencijama ili o bojnom polju. Zbog velikog značaja takve detekcije i visokih zahtjeva na njenu pouzdanost, razvijene su i danas su u primjeni brojne komplementarne metode i široki spektar više ili manje preciznih kemijskih senzora. Posljednjih se godina u ovom području otvaraju i nove mogućnosti zahvaljujući sintezi novih materijala i/ili njihovoj manipulaciji na nanometarskim skalama. Osvrt na takva istraživanja u ovom je radu dan na primjeru senzora izrađenih od metalnih oksida, kao što je cinkov oksid (ZnO). Poluvodička svojstva ovog dostupnog, netoksičnog i kemijski stabilnog spoja omogućuju njegovo korištenje kao UV senzora, a zbog specifične promjene vodljivosti u prisutnosti različitih plinova ujedno je i dobar kemijski senzor, te se i jedno i drugo koristi u već postojećim senzorima. Njihova minijaturizacija sve do vrlo tankih filmova nanočestica, nano žica ili štapića odražava se u znatno većoj površini senzora u odnosu na volumen i, posljedično, u većoj i bržoj kemijskoj osjetljivosti, te vrlo kratkom vremenu relaksacije u odnosu na makroskopske materijale. Vrlo sličan kemijski odziv, u kojem kvantni efekti kvalitativno mijenjaju mehanička, termalna i/ili katalitička svojstva materijala, zapaža se i kod nano žica drugih metalnih oksida ili ugljičnih nano cijevi. Male dimenzije (nekoliko desetaka nanometara) omogućuju direktnu integraciju velikog broja ovakvih nano senzora u savitljive integrirane krugove (čipove), koji uz vrlo mali utrošak energije, kemijski podražaj prevode u električni signal, te se mogu ugraditi u male prenosive detektore, osobne elektroničke uređaje kao što su mobiteli ili u odjeću. Iako od ovakvih fundamentalnih istraživanja do komercijalne proizvodnje predstoje još godine intenzivnog rada, senzori na bazi nanočestica pouzdano donose revoluciju u razvoju (pre)nosivih osobnih uređaja za detekciju plinova, njihovom međusobnom povezivanju, kao i daleko svestraniju primjenu u službama zaštite.

nanotehnologija, senzori na bazi metalnih oksida, senzori toksičnih plinova

nije evidentirano