Naukowcy opracowali nanodetektor, który wykrywa amoniak i jest niemal całkowicie obojętny na warunki środowiskowe. Tego typu urządzenia stanowią grupę zaawansowanych nanoukładów detekcyjnych, określanych przez naukowców, jako nanoczujniki drugiej generacji - informuje "Nanotechnology".

Nanotechnologiczne materiały, czyli materiały których pojedyncze struktury mierzone są w miliardowych częściach metra, wykazują doskonałe właściwości, które można użyć przy tworzeniu układów detekcyjnych służących do wykrycia w powietrzu różnego rodzaju lotnych substancji chemicznych. Tego typu urządzenia są już wytwarzane, charakteryzując się bardzo dobrą czułością oraz ekstremalnie małą wielkością (nawet pojedyncze nanowłókno - o średnicy kilkudziesięciu nanometrów - o odpowiednio dobranych właściwościach może służyć, jako chemodetektor).

Niestety zdarza się, że prawidłowa odpowiedź detektora jest zaburzana poprzez różne czynniki atmosferyczne, np. wilgotność powietrza.

Problem ten udało się rozwiązać naukowcom z University of California oraz Duke University (USA), którzy stworzyli kompozytowy nanoczujnik amoniaku, zbudowany z nanomateriałów odmiennie reagujących na obecność pary wodnej w powietrzu. Tym samym, układ wykrywa zawartość amoniaku w badanej próbce, bez względu na ilość zawartej w niej pary wodnej.

Nanoczujnik zbudowany został w oparciu o pojedynczościenne nanorurki węglowe SWNTs - ang. single-walled carbon nanotubes, do których powierzchni dołączono modyfikowaną kwasem kamforosulfonowym polianilinę (organiczny półprzewodnik). Nanorurki węglowe, to najprościej mówiąc, zwinięte w rulon płaszczyzny utworzone z atomów węgla.

Nanorurki węglowe i polianilina odmiennie reagują na wilgoć, dzięki temu zmiany elektryczne układu wynikające z wahania wilgotności badanej próbki są niwelowane ("bilans musi wyjść na zero ..."), a obserwowana zmiana elektryczna nanochemodetektora wynika tylko i wyłącznie z obecności badanego czynnika, jakim jest amoniak.

Według autorów, opracowany nanodetektor amoniaku jest pierwszym urządzeniem, które wykorzystuje odmienne właściwości nanomateriałów, by specyficznie reagować wyłącznie na obecności badanej substancji chemicznej (niwelować wpływ środowiska). Naukowcy określili ten układ nanodetektorem drugiej generacji, w odróżnieniu od wcześniej wytwarzanych nanoczujników, których odpowiedź była często fałszowana zmiennymi warunkami środowiska (np. wilgotnością).

Źródło: PAP - Nauka w Polsce