Forskerhold skaber en global køreplan for at fremme printbare sensorer til bæredygtighed og livskvalitet

En professor ved Simon Fraser University hjælper med at gøre fremskridt mod en "bæredygtig, intelligent verden" ved at drive printbare sensorteknologier.

Vincenzo Pecunia, fra SFU's School of Sustainable Energy Engineering, har ledet et team på mere end 100 eksperter fra 57 forskningsinstitutioner verden over i at udvikle en omfattende køreplan for næste generation af printbare sensorteknologier. Ved at bane vejen for, at hverdagsgenstande og miljøer kan erhverve sansningsevner, kan disse teknologier være en game changer i forhold til at fremme bæredygtighed og forbedre vores livskvalitet.

Værket er publiceret i tidsskriftet Nano Futures .

Ved at levere realtidsdata fra verden omkring os kan sensorer hjælpe folk med at træffe mere informerede beslutninger om, hvordan de bruger ressourcer og forbedre hjem, byer, miljø, sikkerhed, sundhedspleje og meget mere.

"Der er virkelig utallige måder, hvorpå sensorer kan hjælpe os med at gøre vores liv nemmere og mere bæredygtigt," siger Pecunia, hovedforfatter af den nyligt offentliggjorte forskning. "Tænk for eksempel på sensorer, der kunne realisere sikrere medicinske undersøgelser og målrettet sundhedspleje, eller som kunne hjælpe landmænd med at øge udbyttet, eller som kunne hjælpe os med at reducere madspild gennem nøjagtig påvisning af madfordærvelse, eller som kunne opdage skovbrande tidligt nok til at forhindre deres katastrofale konsekvenser."

I køreplanen dykker Pecunia og hans globale netværk af samarbejdspartnere ind i den nuværende og fremtidige status for 45 printbare sensorteknologier, der reagerer på forskellige stimuli, såsom lys, stråling, kraft, temperatur, gasser, kemikalier og biologiske stoffer.

Pecunias gruppe har ydet store forskningsbidrag på dette område, idet de har stået i spidsen for printbare optiske sensorer, der kan finde anvendelse i en lang række bæredygtighedsfokuserede domæner.

Realisering af alle disse applikationer afhænger af udbredelse af sensorer i stort antal for at generere en kritisk masse af data. Det kræver tilgængeligheden af ​​let-fremstillede, billige sensorteknologier.

"Sensorer baseret på printbare materialer tilbyder en ideel platform, da de kan fremstilles af blæk ved hjælp af simple metoder såsom print og coating i stuetemperatur, der kræver lidt energi," siger Pecunia.

Derimod er de sensorer, der almindeligvis anvendes i dag, lavet med teknologier, der har tendens til at være dyre og har et betydeligt kulstofaftryk, som ofte kræver temperaturer over 1.000 grader Celsius for at producere. Pecunia påpeger, at omkostningerne og CO2-fodaftrykket ved sådanne konventionelle sensorer begrænser muligheden for at sprede dem i det store antal, der kræves for at få en storstilet effekt.

Han går ind for at etablere hjemmelavet produktion til printbare sensorer, som ville realisere deres forskellige anvendelser til gavn for lokalsamfund og undgå den langsomme og komplekse forsyningskæde af traditionel elektronik og samtidig styrke den lokale clean-tech og high-tech sektorer.

Selvom printbare sensorteknologier lover godt, mener Pecunia, at det er vigtigt at skubbe forskningen på dette område frem for at overvinde de resterende forhindringer og frigøre det fulde potentiale af disse teknologier.

"Gennem vores køreplan er vores ultimative mål at katalysere yderligere forskningsfremskridt inden for printbar sensorteknologi for at bringe os tættere på en grøn sensorrevolution til gavn for alle," siger han.

Flere oplysninger: Vincenzo Pecunia et al., Roadmap on Printable Electronic Materials for Next-Generation Sensors, Nano Futures (2024). DOI:10.1088/2399-1984/ad36ff

Leveret af Simon Fraser University