חוקרים הצליחו לפתח יריעת חישה גמישה הנמצאת בתוככי צינור על מנת לנטר באופן רציף את איכות הנוזל שבו. על ידי מדידת המתח המושרה בתוך שכבה של ננו-צינורית פחמן, ניתן לקבוע את הריכוזים של חומרים שונים. מחקר זה יוכל להוביל לשיפורים משמעותיים בתחום איכות המזון וניקוי הסביבה
[תרגום מאת ד”ר משה נחמני]
מדענים מאוניברסיטת אוסקה ביפן, בשיתוף פעולה עם חוקרים נוספים משני מוסדות מחקר נוספים (Chuo University, Eindhoven University of Technology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) הצליחו לפתח יריעת חישה לא-הרסנית עבור ניטור האיכות של נוזלים. לאור העובדה כי השיטה עושה שימוש במתח הנוצר בתוך שכבה של ננו-צינורית פחמן, היא אינה מחייבת דיגום, תגיות כימיות או מקור קרינה חיצוני. היישום של מחקר זה עשוי לאפשר בקרת איכות באתר עצמו בתוך מפעלים כימיים או בתוך מקורות מים רגישים מבחינה סביבתית.
ניטור התכולה הכימית בתוככי מים הזורמים דרך צינורות הוא חיוני ליישומים תעשייתיים, כגון ייצור מזון או משקאות, וכן עבור איתור זיהומים סביבתיים בזרמי נוזלים המגיעים בסופו של דבר לסביבה. אולם, שיטות קיימות לשם כך מחייבות דיגום מחזורי של מקור המים, וכן את השימוש במגיבים כימיים. לפיכך, נדרשת גישה חדשנית לשם ניטור רציף ובלתי-הרסני.
כעת, צוות חוקרים הצליח לפתח יריעה גמישה העושה שימוש בשכבה של ננו-צינורית פחמן בתור שכבת פוטו-חישה. ברגע שהן נחשפות לקרינת אור, ננו-צינוריות הפחמן הללו יכולות ליצור מתח חשמלי, שאותו ניתן למדוד על ידי אלקטרודות צמודות. “ההתקן שלנו, הכולל יריעה נמתחת, מצויד בחיישן אופטי בפס רחב עם רגישות גבוהה, ומאפשר את הצמדתו למגוון נרחב של צורות צינור”, מסביר החוקר הראשי. שינויים בטמפרטורת המים יכולים גם הם להיות מנוטרים באופן סביל על בסיס קרינת גוף שחור. עבור האיתור של זיהומים או בדיקת משקאות, ניתן להשתמש במקור חיצוני של קרינה תת-אדומה בתחום הטרה-הרץ. אמצעי זה מאפשר ליישם שיטות ספקטרוסקופיות על מנת לעקוב באופן רציף אחר האיכות של נוזלים זורמים. “יריעת החישה האופטית יכולה למדוד בקלות את הריכוז, הטמפרטורה, הצמיגות ואת מיקומי הסדקים המתהווים בצינורות, תוצאות שתוכלנה לתרום לפיתוחן העתידי של מערכות יעילות לניטור הסביבה,” אומרים חלק מהחוקרים. החוקרים בחנו את המערכת ומצאו מתאם ישיר בין ריכוז גלוקוזה (סוכר) לבין המתח הנוצר בנוכחותו באופן סביל. הצוות מקווה כי מחקר זה יוביל למודרניזציה של שיטות תעשייתיות לבקרת איכות, במסגרתן ניתן יהיה לנטר באופן רציף את ריכוזי הזיהומים, זאת במקום לבצע איסוף דגימות מתוזמן.
עוד בנושא באתר הידען:
