Optisk fingeraftryk kan afsløre forurenende stoffer i luften

Mere effektive sensorer er nødvendige for at kunne detektere miljøforurening. Forskere ved Chalmers Tekniske Universitet har foreslået en ny, sofistikeret metode til at detektere molekyler med sensorer baseret på ultratynde nanomaterialer. Den nye metode kan forbedre miljøfølelsen i fremtiden. Resultaterne offentliggøres i dag i det videnskabelige tidsskrift Naturkommunikation .

"Dette kan åbne op for nye muligheder for detektering af miljøgasser. Vores metode er mere robust end konventionelle sensorer, som er afhængige af små ændringer i optiske egenskaber", siger Maja Feierabend, Ph.d.-studerende ved Institut for Fysik og hovedforfatter til artiklen fra Chalmers University of Technology og Technische Universität Berlin.

Sammen med sin vejleder, Lektor Ermin Malic, og Gunnar Berghäuser, postdoc ved Chalmers, hun har foreslået en ny type kemisk nanosensor, der består af atomisk tynde nanomaterialer, der er ekstremt følsomme over for ændringer i deres omgivelser.

Hvis du lyser på sensoren, du vil se det optiske fingeraftryk af selve materialet. Molekyler identificeres ved at aktivere mørke elektroniske tilstande i sensormaterialet. Hvis der er molekyler på overfladen, de vil interagere med disse mørke tilstande og tænde dem, gør dem synlige. Resultatet er et ændret optisk fingeraftryk, indeholder nye funktioner, der beviser tilstedeværelsen af ​​molekylerne.

"Vores metode har et lovende potentiale, baner vejen for ultratynd, hurtig, effektive og nøjagtige sensorer. I fremtiden, dette kan forhåbentlig føre til meget følsomme og selektive sensorer, der kan bruges i miljøforskning", siger Ermin Malic.

Forskerne har indgivet en patentansøgning for den nye sensormetode. Det næste trin er at arbejde sammen med eksperimentelle fysikere og kemikere for at demonstrere proof-of-princippet for denne nye klasse af kemiske sensorer.