Простой и эффективный датчик ртути использует всю мощь постукивания.

Фото: American Chemical Society.

Нанотехнологии
Инструменты
Шрифты

Ртуть определенно может быть вредной в больших количествах, и для обнаружения ее присутствия в пищевых продуктах или жидкостях обычно требуются лабораторные тесты. Однако новый наносенсор может быстро обнаруживать даже крошечные концентрации тяжелых металлов на месте, просто постукивая по образцам.

Прототип устройства разрабатывается группой ученых Тайваньского национального университета Цинхуа под руководством профессора Цзун-Хонг Линя (Zong-Hong Lin).

Он использует природное явление, называемое трибоэлектрическим эффектом, при котором определенные материалы приобретают электрический заряд, когда они движутся друг против друга — это то, что отвечает за статический заряд, возникающий, когда вы расчесываете волосы. В частности, в наносенсоре используется массив чувствительных к ртути теллуровых нанопроволок, которые накапливают электрический заряд при входе и выходе из контакта с ионами ртути. Эти ионы могут присутствовать как в продуктах питания, так и в жидкостях.

В случае последнего, работает тип трибоэлектричества, известный как контактная электризация твердого тела и жидкости, при котором твердый материал становится электрически заряженным в результате контакта и отрыва от жидкости, содержащей ионы.

В ходе испытания наносенсора ученые установили устройство на подушечку пальца роботизированной руки, которая неоднократно постукивала по поверхности образцов водопроводной и озерной воды, а также образцов зараженных ртутью яблок, креветок и шпината. Во всех случаях устройство быстро и точно определяло уровни содержания ртути в образцах, которые отображались на экране подключенного к беспроводной сети смартфона.

Есть надежда, что после дальнейшего развития технологии ее можно будет использовать для удаленного мониторинга уровня содержания ртути в источниках питьевой воды или для использования работниками здравоохранения в бедных регионах, где нет надлежащих лабораторий для тестирования.

Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале ACS Nano.

Источник: American Chemical Society.