Le nouveau capteur 2D est flexible et transparent, ce qui en fait un candidat probable pour les capteurs portables de surveillance de l’environnement et de la santé

Un appareil atomiquement mince développé par des scientifiques du Berkeley Lab et de l’UC Berkeley pourrait transformer votre smartphone en un capteur de gaz supersmart

Le dioxyde d’azote, un polluant atmosphérique émis par les voitures fonctionnant aux combustibles fossiles et les cuisinières à gaz, n’est pas seulement mauvais pour le climat, il est mauvais pour notre santé Une exposition à long terme au NO2 a été liée à une augmentation des maladies cardiaques, des maladies respiratoires telles que l’asthme et des infections

Le dioxyde d’azote est inodore et invisible – vous avez donc besoin d’un capteur spécial capable de détecter avec précision les concentrations dangereuses du gaz toxique Mais la plupart des capteurs actuellement disponibles sont énergivores car ils doivent généralement fonctionner à des températures élevées pour obtenir des performances appropriées.

Un capteur ultramince, développé par une équipe de chercheurs de Berkeley Lab et UC Berkeley, pourrait être la réponse

Dans leur article publié dans la revue Nano Letters, l’équipe de recherche a signalé un capteur atomiquement mince «2D» qui fonctionne à température ambiante et consomme donc moins d’énergie que les capteurs conventionnels

Les chercheurs affirment que le nouveau capteur 2D – qui est construit à partir d’un alliage monocouche de disulfure de rhénium et de niobium – offre également une spécificité chimique et un temps de récupération supérieurs.

À gauche: Image de microscopie électronique à résolution atomique des régions bicouche et tricouche de Re05Nb05S2 révélant son ordre d’empilement À droite: tracé de transfert de charge en espace réel montrant le transfert de charge de Re05Nb05S2 à la molécule NO2 Clé de couleur: Re montré en bleu marine; Nb en violet; S en jaune; N en vert; H en gris; O en bleu; et C en rouge Crédit: Alex Zettl / Berkeley Lab

Contrairement à d’autres appareils 2D fabriqués à partir de matériaux tels que le graphène, le nouveau capteur 2D répond électriquement de manière sélective aux molécules de dioxyde d’azote, avec une réponse minimale aux autres gaz toxiques tels que l’ammoniac et le formaldéhyde De plus, le nouveau capteur 2D est capable de détecter des concentrations ultra-faibles de dioxyde d’azote d’au moins 50 parties par milliard, a déclaré Amin Azizi, chercheur postdoctoral de l’UC Berkeley et auteur principal de la présente étude.

Une fois qu’un capteur à base de bisulfure de molybdène ou de nanotubes de carbone a détecté du dioxyde d’azote, il peut prendre des heures pour retrouver son état d’origine à température ambiante «Mais notre capteur ne prend que quelques minutes», a déclaré Azizi

Le nouveau capteur n’est pas seulement ultramince, il est également flexible et transparent, ce qui en fait un excellent candidat pour les capteurs portables de surveillance de l’environnement et de la santé «Si les niveaux de dioxyde d’azote dans l’environnement local dépassent 50 parties par milliard, cela peut être très dangereux pour une personne asthmatique, mais pour le moment, les capteurs personnels de dioxyde d’azote gazeux ne sont pas pratiques.”Azizi a dit Leur capteur, s’il est intégré à des smartphones ou à d’autres appareils électroniques portables, pourrait combler cette lacune, a-t-il ajouté.

Référence: «Capteur de NO2 de température ambiante ultra-mince et atomiquement mince» par Amin Azizi, Mehmet Dogan, Hu Long, Jeffrey D Caïn, Kyunghoon Lee, Rahmatollah Eskandari, Alessandro Varieschi, Emily C Glazer, Marvin L Cohen et Alex Zettl, 17 juillet 2020, Nano LettersDOI: 101021 / acsnanolett0c02221

Le chercheur postdoctoral et co-auteur du Berkeley Lab, Mehmet Dogan, s’est appuyé sur le supercalculateur Cori du National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC), une installation utilisateur de supercalcul au Berkeley Lab, pour identifier théoriquement le mécanisme de détection sous-jacent.

Alex Zettl et Marvin Cohen, professeurs de la division des sciences des matériaux du Berkeley Lab et professeurs de physique à l’UC Berkeley, ont codirigé l’étude

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Source: https://scitechdaily.com/this-new-ultrathin-sensor-could-save-your-lungs-and-the-climate/

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