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Les senseurs électroniques neufs trouvent des paramètres essentiels pour assurer le confort et la sécurité humains

Des astronautes et des sous-mariniers aux mineurs et aux sauveteurs, les gens qui fonctionnent dans les petits espaces ci-joints ont besoin de bonne qualité de l'air pour fonctionner en toute sécurité et effectivement. Les senseurs électroniques maintenant développés par une équipe de KAUST peuvent simultanément trouver au moins trois paramètres critiques il est important surveiller que pour assurer le confort et la sécurité humains.

Ces détecteurs neufs emploient les cadres métallo-organiques fluorés (MOFs) comme couche de détection. MOFs sont les matériaux poreux comportant un choix régulier des atomes en métal liés par de petits lieurs d'organique-molécule pour former une structure cage cage de répétition. Mohamed Eddaoudi de KAUST, qui a abouti les deux études de l'efficacité du détecteur, explique qu'en modifiant le métal et les composantes organiques, MOFs peut être ajusté pour des applications s'échelonnant de la séparation et du stockage de gaz à la catalyse et à la détection.

« Beaucoup de gens ont essayé de développer simple, efficace, SO2 bon marché, des détecteurs de CO2 et de H2O sans réussite, » dites les chercheurs Mohamed Rachid Tchalala, Youssef Belmabkhout et Prashant Bhatt, tout du laboratoire d'Eddoudi.

L'approche adoptée par le groupe d'Eddaoudi était de développer un MOF fluoré, que Belmabkhout et Tchalala ont vérifié comme matériaux de détecteur pour ces gaz. Le contrôle de ces matériaux de pointe était en collaboration avec Khaled Nabil Salama et son équipe.

La première étude montre comment le détecteur peut mesurer la concentration du dioxyde de carbone et le niveau de l'humidité dans le ciel. Tandis que la deuxième étude des mêmes expositions fluorées de MOFs qu'elle peut trouver l'anhydride sulfureux de gaz nuisible et corrosif, ou même la retirent sélecteur de la fumée de propulseur.

Les « traces du SO2 sont invariablement présentes dans la fumée produite par des usines et des propulseurs, et le SO2 peut empoisonner des matériaux développés pour enfermer le CO2 pour la saisie de carbone et stockage, » dites Belmabkhout et Bhatt. « AlFFIVE-1-Ni peut imbiber de le SO2 une affinité 66 fois plus haut que pour le CO2, tout en montrant la bonne stabilité à l'exposition de SO2. »

Le MOFs a pu également être employé avec deux simples, plates-formes bonnes marchées de détecteur de haut-sensibilité. Les senseurs de microbalance de cristal (QCM) de quartz qui sont enduits d'un film mince de MOF ont trouvé le changement de la masse avec l'absorption du SO2, ou l'eau et le CO2. De même, les senseurs interdigitated MOF-enduits d'électrode ont trouvé un changement des propriétés électroniques avec l'absorption de l'eau et du CO2.

Les deux plates-formes de détecteur, l'équipe montrée, ont pu surveiller l'humidité et les niveaux de CO2 dans des conditions atmosphériques réelles. « Le signe est étalonné contre la concentration en CO2, niveau d'humidité et les mélanges de les deux, » Tchalala explique. Un senseur basé sur QCM a pu également trouver le SO2 dans le ciel aux niveaux de juste 25 parts selon million.

La technologie développée au centre avancé de membranes et de matériaux de Porus est capable de trouver les gaz variés avec un niveau élevé de sélectivité et de sensibilité. On lui a récent accordé un brevet des USA.