Хотя носимые датчики могут обнаруживать переносимые по воздуху токсины в окружающей среде пользователя, любое устройство обычно может идентифицировать только несколько таких веществ. Однако потенциально гораздо более полезный новый датчик, как сообщается, может обнаруживать сразу более 100.
Дозиметрический бейдж XCel+, разработанный стартапом Airotect, входящим в Государственный университет Оклахомы, по размеру и форме примерно равен кредитной карте и прикрепляется к рубашке или куртке пользователя, мало чем отличаясь от пропусков безопасности. Планируется, что будущие версии будут иметь форму устройства, похожего на ручку, которое помещается в карман рубашки, или тканевой нашивки, пришиваемой к одежде.
В своем нынешнем виде XCel+ содержит три трубки, подвергаемые воздействию воздуха, и заполненные пористым типом кремнезема под названием OSU-6. Используя тип электрического притяжения, известный как сила Ван-дер-Ваальса, этот материал связывает находящиеся в своих порах молекулы ЛОВ (летучих органических веществ).
Поскольку связи являются физическими, а не химическими, OSU-6, как утверждается, «захватывает» гораздо более широкий спектр ЛОВ, чем традиционные носимые сенсорные технологии. Кроме того, плотная кривизна пор, как сообщается, увеличивает силу Ван-дер-Ваальса, позволяя материалу образовывать значительно более плотные связи, чем другие материалы.
Датчик разбирается для анализа. Фото: American Chemical Society
Чтобы увидеть, какие молекулы ЛОВ уловил XCel+ и в каких концентрациях, устройство доставляют в лабораторию, где нагревают, чтобы выпустить молекулы для анализа. На данный момент в лабораторных тестах он смог обнаружить «более 100 соединений».
В настоящее время технология проходит полевые испытания в таких условиях, как сельскохозяйственные объекты, производственные предприятия и военные операции. Вскоре он станет доступен как для промышленного, так и для общественного использования по цене 75 долларов США за одно устройство и лабораторный анализ.
«В каждой ситуации есть уникальный набор соединений, которые могут присутствовать в воздухе, включая потенциальные опасности, о которых мы не знаем», - говорит доктор Аллен Апблетт (Allen Apblett) из Университета штата Оклахома, старший научный сотрудник проекта. «Используя один материал, мы можем захватить многие классы этих соединений […] и потенциально предложить гораздо более полную картину воздействия».
Исследование будет представлено на осеннем собрании Американского химического общества (American Chemical Society).
Источник: New Atlas / American Chemical Society via EurekAlert, Airotect