V oblasti senzorických technologií se neobjevuje revoluce každý den. Právě takovou ale nyní představuje tým vědců pod vedením Dr. Jongwona Yoona, Dr. Jeongdae Kwona a Dr. Yonghoona Kima z Korejského institutu pro výzkum materiálů (KIMS). Podařilo se jim totiž vyvinout první extrémně citlivý a zároveň flexibilní senzor amoniaku (NH₃), který může měřit i stopové koncentrace této nebezpečné látky.

Základem senzoru je vrstva bromidu měďného (CuBr), kterou vědci dokázali vytvořit zcela bez nutnosti vakuového prostředí a extrémních teplot. Nová metoda je nejen cenově dostupnější, ale především umožňuje výrobu senzorů na ohebných plastových podložkách – což dosud nebylo možné.

Ohebný, levný a přesný. Senzor budoucnosti

Zásadní novinkou je využití nízkoteplotního procesu pod 150 °C, který eliminuje potřebu tradičně používaných vysokých teplot nad 500 °C. To představovalo dosud zásadní překážku při výrobě senzorů na ohebných materiálech, protože ty vysoké teploty nezvládnou. Vědci přišli s elegantním řešením – dvourozměrné měděné nanosíťky, kterou následně chemicky převedli na porézní bromid měďný, schopný detekovat amoniak s vysokou přesností.

Zdroj: Shutterstock

Výsledkem je senzor, který je nejen ohebný a lehký, ale zároveň:

• detekuje amoniak už při koncentracích od 1 ppm (částic na milion),
• má vysokou selektivitu – tedy odliší amoniak od jiných plynů,
• odolá více než 1 000 ohybům bez ztráty funkčnosti.

Proč je detekce amoniaku tak důležitá?

Amoniak není jen součástí čisticích prostředků nebo výfukových plynů. Jeho výskyt ve vzduchu může být známkou nebezpečných úniků v průmyslu, ale i indikátorem zdravotních problémů, například onemocnění ledvin, jater či infekcí dýchacích cest.

Vědci proto vidí velký potenciál zejména v oblasti nositelných zařízení a zdravotních senzorů. „Nový senzor je vhodný i pro použití na lidském těle – například jako analytik vydechovaného vzduchu, který může pomoci se včasnou diagnostikou nemocí,“ uvedl hlavní výzkumník Dr. Yoon.

Konec laboratorní křehkosti. Přichází realita

Dosavadní senzory na amoniak byly buď příliš křehké, příliš drahé nebo nevhodné pro mobilní použití. V tomto případě ale máme před sebou technologii, která:

• je výrobná v běžných podmínkách bez složitého vybavení,
• snižuje náklady díky nízkoteplotnímu procesu,
• umožňuje integraci do oblečení, náplastí nebo mobilních zařízení.

To otevírá dveře zcela novým možnostem – od monitoringu kvality vzduchu v domácnostech, přes průmyslovou bezpečnost, až po osobní zdravotní péči.