Команда ученых ETH Zurich и Института Макса Планка разработала новый тип датчика, способного измерять углекислый газ (CO2).
По сравнению с существующими устройствами, он намного меньше, имеет более простую конструкцию, требует значительно меньше энергии и работает, по совершенно иному принципу.Новый датчик состоит из недавно разработанного композитного материала, который взаимодействует с молекулами CO2 и изменяет свою проводимость в зависимости от концентрации CO2 в окружающей среде.Ученые ETH создали сенсорный чип с этим материалом, что позволяет им определить концентрацию CO2, простым измерением электрического сопротивления.
Основу композиционного материала составляют макромолекулы (полимер) из солей ионных жидкостей, которые являются жидкими и проводящими при комнатной температуре. Ученые во всем мире применяют эти PIL для использования в различных приложениях, таких как батареи и хранения СО2.Известно, что PIL могут адсорбировать CO2.
Группа исследователей во главе с Christoph Willa получила новый композит, путем смешивания полимеров с неорганических наночастицами, которые также взаимодействуют с СО2. «Отдельно ни полимер, ни наночастицы не могут проводить электричество», говорит Willa.«Но когда мы объединили их в определенном соотношении, их проводимость быстро возрастает».
Ученые обнаружили, что проводимость композиционного материала при комнатной температуре была СО2-зависимой.Точно, как изменение количества CO2влияет на проводимость, пока не ясно. Однако ученые обнаружили признаки того, что химическое изменение, вызванное наличием СО2, происходит очередь на границе раздела между наночастицами и полимером в нанометровом диапазоне.Соавтор Dorota Koziej говорит: «Мы считаем, что воздействие СО2 влияет на подвижность заряженных частиц в материале». Новым датчиком ученые смогли измерить концентрацию СО2 в широком диапазоне — от концентрации 0,04 объемных процентов в земной атмосфере до 0,25 объемных процента.