Park Jin-hee, Professorin für Physik und Chemie am DGIST, und ihr Forschungsteam haben eine Technologie entwickelt, die eine einfache Erkennung gefährlicher Chemikalien ermöglicht. Die Technologie ermöglicht die Erkennung schädlicher Substanzen durch die Analyse von Farbveränderungen mithilfe einer Mobiltelefonkamera und soll für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise zur Erkennung von Umweltverschmutzung und zur Verhinderung von Gaslecks.
„Flüchtige organische Verbindungen“ sind schädliche Chemikalien, die in der Umwelt weit verbreitet sind. Sie gelangen über Fabrikabgase, Raumluft und andere Quellen in die Umwelt und verursachen Umweltverschmutzung und manchmal sogar Krankheiten. Daher ist es wichtig, sie schnell zu erkennen. Herkömmliche Nachweismethoden sind entweder teuer oder können nur eine begrenzte Anzahl von Chemikalien nachweisen.
Um dieses Problem zu lösen, haben Prof. Jin-hee Park und ihr Team einen Sensor entwickelt, der ein Material namens „Metall-organisches Gerüst“ verwendet, um Farbänderungen hervorzurufen. Der Sensor wurde mit sechs verschiedenen Lösungsmitteln hergestellt, die zwischen 14 flüchtigen organischen Verbindungen und Wasser unterscheiden können. Um Farbveränderungen mit bloßem Auge beobachten zu können, hat das Team großflächige Filme entwickelt, die sich einfach und kostengünstig herstellen lassen.
Durch die Analyse von Farbveränderungen mit einem Mobiltelefon ist es möglich, geringe Konzentrationen schädlicher Verbindungen qualitativ und quantitativ zu erkennen, die mit der menschlichen Nase nur schwer zu erkennen sind. Die Sensoren können für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise zur Erkennung von Umweltverschmutzung und zur Verhinderung von Gaslecks, da sie auch in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit eine gute Leistung erbringen.
„Die von uns entwickelten Sensoren haben ein großes kommerzielles Potenzial, da sie ohne Strom betrieben und zu geringen Kosten implementiert werden können“, sagte Prof. Lee. „Mit diesen Sensoren freuen wir uns darauf, Quelltechnologien zu sichern, um Sensoren für verschiedene Zwecke zu entwickeln, wie etwa zur Erkennung von Umweltverschmutzung, zur Terrorismusprävention und zur Verhinderung von Sicherheitsunfällen.“
Die Forschung ist veröffentlicht im Tagebuch Fortgeschrittene Werkstoffe.
Mehr Informationen:
Kangwoo Jin et al., Umfassende qualitative und quantitative kolorimetrische Erfassung flüchtiger organischer Verbindungen unter Verwendung einschichtiger metallorganischer Gerüstfilme, Fortgeschrittene Werkstoffe (2023). DOI: 10.1002/adma.202309570
Bereitgestellt von DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology)