Il primo sensore di ammoniaca altamente flessibile e ultra sensibile al mondo basato su un film di bromuro di rame sintetizzato a bassa temperatura (CUBR), sviluppato dal team di ricerca di Kims.
Sviluppata la prima tecnologia del sensore di ammoniaca ad ammoniaca altamente flessibile e ultra sensibile al mondo basato su un film di bromuro di rame sintetizzato a bassa temperatura
Creato il primo sensore di ammoniaca altamente flessibile.
Un articolo, pubblicato dalla rivista Sensors and Actuators B: Chemical, descrive (1) descrive che il team di ricerca guidato dal dottor Jongwon Yoon (2), dal dottor Jung-Dae Kwon (3) e dal dottor Yonghoon Kim (4) della Divisione di ricerca sui materiali Energy & Environmental presso il Korea Institute of Materials Science (Kims), ha sviluppato con successo il primo sensore di ammoniaca (NH3 basato su un film di bromuro di rame (CuBr) che può essere fabbricato attraverso una soluzione semplice a bassa temperatura. Questa tecnologia rivoluzionaria non solo consente la flessibilità del sensore, l'ultra-sensibilità e l'elevata selettività, ma riduce anche significativamente i costi di produzione.
I sensori di gas di ammoniaca rilevano l'ammoniaca nell'aria e sono utilizzati nel monitoraggio ambientale interno ed esterno, il rilevamento dei gas pericolosi in contesti industriali e la diagnosi della malattia. Il film di bromuro di rame (CuBr) utilizzato nel sensore mostra una variazione significativa della resistenza elettrica dopo l'esposizione all'ammoniaca, consentendo il rilevamento di anche basse concentrazioni del gas.
Nei metodi convenzionali, formare il film di bromuro di rame (CuBr) necessario per il sensore ha richiesto un processo di vuoto ad alta temperatura superiore a 500°C. Ciò ha rappresentato sfide nell'applicazione a substrati flessibili, che sono vulnerabili al calore e hanno anche portato ad elevati costi di produzione. Per affrontare questo problema, il team di ricerca ha sviluppato una tecnica per formare nanoparticelle di rame bidimensionali su un substrato a una temperatura inferiore a 150°C senza un processo di vuoto. Hanno quindi sintetizzato il film di bromuro di rame attraverso un semplice processo basato sulla soluzione. Di conseguenza, hanno implementato con successo un sensore di gas ammoniaca su un substrato di plastica.
Questo studio ha sviluppato con successo un sensore altamente sensibile in grado di rilevare concentrazioni di ammoniaca fino a una parte per milione (PPM) utilizzando un processo basato su soluzione a bassa temperatura. Questa svolta riduce significativamente i costi di produzione e offre potenziali applicazioni in sensori indossabili e dispositivi medici diagnostici. Inoltre, i test sperimentali che coinvolgono oltre 1.000 cicli di flessione ripetuti hanno confermato che il sensore ha mantenuto ad alte prestazioni e operava con funzionalità stabili.
Il dottor Jongwon Yoon, il principale ricercatore, ha dichiarato: «Il sensore di ammoniaca sviluppato attraverso questo studio ha un grande potenziale di espansione in dispositivi flessibili e indossabili. Può essere utilizzato in una vasta gamma di applicazioni come ad esempio il monitoraggio della qualità dell'aria».
Il team di ricerca sta continuando ulteriori studi per migliorare la produttività sviluppando applicazioni basate su film in grande area.
La ricerca è stata condotta in collaborazione con il professor Tae-Wook Kim della Jeonbuk National University e il professor Hong Seung Kim della Korea Maritime & Ocean University. Questo studio è stato supportato dal Top Project globale del National Research Council of Science & Technology (NST), dal Nano and Material Technology Development Program del National Research Foundation of Korea (NRF) e ai progetti fondamentali del Korea Institute of Material Science (KIMS).
Riferimenti:
(2) Jongwon Yoon
(3) ung-Dae Kwon
(4) Yonghoon Kim
Descrizione foto: Il primo sensore di ammoniaca altamente flessibile e ultra sensibile al mondo basato su un film di bromuro di rame sintetizzato a bassa temperatura (CUBR), sviluppato dal team di ricerca di Kims. - Credit: Korea Institute of Materials Science (KIMS).
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Kims ha sviluppato la prima tecnologia del sensore di ammoniaca ad ammoniaca altamente flessibile e ultra sensibile al mondo basato su un film di bromuro di rame sintetizzato a bassa temperatura