탭 한 번으로 수은 이온을 감지할 수 있는 새로운 센서

[아름이]

탭 한 번으로 수은 이온을 감지할 수 있는 새로운 센서
날짜:
2023년 2월 22일
원천:
미국화학학회
요약:
오염을 방지하기 위한 많은 조치가 시행되고 있지만 수은 및 납과 같은 오염 물질은 여전히 ​​환경에 남아 있을 수 있습니다. 이를 감지하려면 복잡한 프로세스가 필요한 경우가 많지만 손가락 끝으로 감지할 수 있다면 어떨까요? 연구원들은 이제 소량의 수은 이온을 발견하고 그 결과를 즉시 보고할 수 있는 자가 동력 나노센서를 개발했습니다.

전체 이야기
오염을 방지하기 위한 많은 조치가 시행되고 있지만 수은 및 납과 같은 오염 물질은 여전히 ​​환경에 남아 있을 수 있습니다. 이를 감지하려면 복잡한 프로세스가 필요한 경우가 많지만 손가락 끝으로 감지할 수 있다면 어떨까요? ACS Nano 에 보고된 연구원들은 소량의 수은 이온을 발견하고 즉시 결과를 보고할 수 있는 자체 전원 나노 센서를 개발했습니다.

Hg 2+ 형태의 수은은 오염된 물이나 음식을 통해 섭취할 경우 해로울 수 있으므로 연구원들은 다양한 수은 센서를 개발했습니다. 이 중 하나는 현장 모니터링을 위해 장갑에 통합되었지만 소량의 이온을 감지할 수 없었고 외부 전원의 지속적인 공급이 필요했습니다. 대신 이제는 정전기의 한 형태인 마찰 전기 효과에 의해 구동되는 시스템과 같은 자체 전원 공급 시스템에 관심이 쏠리고 있습니다. 이렇게 생성된 전기는 장치를 계속 작동시킬 뿐만 아니라 전압을 사용하여 특정 분석 물질의 존재를 알릴 수 있습니다. 이러한 장치는 마찰 전기 나노 센서(TENS)로 알려져 있습니다. 그래서 Zong-Hong Lin과 동료들은 샘플을 만지기만 하면 소량의 수은 이온을 정확하게 감지할 수 있는 TENS를 만들고 싶었습니다.

TENS를 제작하기 위해 팀은 수은에 민감한 텔루르 나노와이어 배열을 사용했습니다. 이것은 그들의 센서를 매우 선택적으로 만들어 복잡한 샘플에서도 목표물을 선택할 수 있게 했습니다. 연구원들은 TENS를 로봇 손의 손가락 끝에 장착하고 샘플 용액에 반복적으로 접촉했습니다. 수은 이온의 유무에 따라 전압의 변화를 무선으로 스마트폰에 실시간으로 전송했다. 로봇 센서는 또한 동일한 "탭핑" 방법을 사용하여 자연적으로 공급된 물과 수돗물 모두에서 성공적으로 이온을 감지했습니다. 또한 새우와 사과를 포함한 식품에서 오염 물질을 뿌린 후 검출했습니다. 연구원들은 그들의 TENS가 다른 오염 물질을 원격으로 안전하게 모니터링하기 위한 유사한 장치의 기초 역할을 할 수 있다고 말합니다.

동영상: https://youtu.be/wB2vnzkUdrU

저자는 2022년 대만 국립과학기술위원회, 국립 칭화대학교 연구 보조금 및 중앙대학교 연구 보조금의 젊은 학자 펠로우십 프로그램의 자금 지원을 인정합니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/