ऑस्ट्रेलिया में इंजीनियरों ने एक छोटा अमोनिया गैस सेंसर विकसित किया है जो सुरक्षित हाइड्रोजन भंडारण और विशेष चिकित्सा निदान उपकरणों को सक्षम कर सकता है।
एडवांस्ड फंक्शनल मटेरियल्स में वर्णित सरल लेकिन प्रभावी प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट सेंसर आरएमआईटी यूनिवर्सिटी, मेलबर्न यूनिवर्सिटी और एआरसी सेंटर ऑफ एक्सीलेंस फॉर ट्रांसफॉर्मेटिव मेटा-ऑप्टिकल सिस्टम्स (टीएमओएस) के शोधकर्ताओं के सहयोग का परिणाम है।
अमोनिया के उच्च स्तर के संपर्क में आने से फेफड़ों की पुरानी स्थिति और अपरिवर्तनीय अंग क्षति हो सकती है।
विश्व स्तर पर अनुमानित 235 मिलियन मीट्रिक टन अमोनिया का उत्पादन किया जाता है, लेकिन अमोनिया को स्वच्छ ईंधन के लिए हाइड्रोजन को संग्रहीत करने के सर्वोत्तम तरीकों में से एक माना जाता है, हम इसमें बहुत अधिक मात्रा देख सकते हैं। सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करने के लिए, हाइड्रोजन के परिवहन के दौरान अमोनिया गैस के संभावित खतरनाक रिसाव का तुरंत पता लगाने के लिए विश्वसनीय और संवेदनशील अमोनिया का पता लगाना आवश्यक होगा।
लेकिन जबकि मानव का अमोनिया के संपर्क में आना हानिकारक हो सकता है, गैस मानव सांस में भी पाई जाती है और किडनी और लीवर से संबंधित विकारों जैसी कई बीमारियों के निदान के लिए एक महत्वपूर्ण बायोमार्कर के रूप में काम कर सकती है। यह देखते हुए कि टीम का सेंसर अमोनिया की छोटी मात्रा को माप सकता है, इसे डॉक्टरों को स्वास्थ्य विकारों के प्रति सचेत करने के लिए लोगों की सांस में गैस का पता लगाने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है।
सेंसर कैसे काम करता है
वरिष्ठ प्रमुख शोधकर्ता डॉ. नीटू सैयद ने कहा कि सेंसर में परमाणु रूप से पतली पारदर्शी टिन डाइऑक्साइड होती है जो समान प्रौद्योगिकियों की तुलना में बहुत छोटे स्तर पर अमोनिया को आसानी से ट्रैक कर सकती है।
मेलबर्न विश्वविद्यालय, आरएमआईटी और टीएमओएस के मैकेंजी रिसर्च फेलो सैयद ने कहा, "हमारा उपकरण अमोनिया की सबसे छोटी मात्रा का भी कुशलतापूर्वक पता लगाकर इलेक्ट्रिक 'नाक' की तरह काम करता है।" "सेंसर अन्य तकनीकों की तुलना में अधिक चयनात्मकता के साथ अमोनिया को अन्य गैसों से अलग करने में भी सक्षम है।"
हवा में अमोनिया की उपस्थिति सेंसर में टिन ऑक्साइड फिल्म के विद्युत प्रतिरोध को बदल देती है: अमोनिया का स्तर जितना अधिक होगा, डिवाइस के प्रतिरोध में परिवर्तन उतना ही अधिक होगा।
नाक जैसा सेंसर जहरीली अमोनिया गैस को सूंघ लेता है
आरएमआईटी विश्वविद्यालय में अपनी प्रयोगशाला में प्रमुख शोधकर्ता डॉ. नीटू सैयद, डॉ. यलियास साबरी और डॉ. चुंग के. गुयेन (बाएं से दाएं)। श्रेय: सीमस डेनियल, आरएमआईटी
टीम ने तापमान सहित विभिन्न परिस्थितियों में विभिन्न सांद्रता (5-500 भाग प्रति मिलियन) पर अमोनिया गैस का पता लगाने की क्षमता का परीक्षण करने के लिए एक विशेष रूप से डिजाइन किए गए कक्ष में अपने सेंसर के साथ प्रयोग किए। उन्होंने कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन सहित अन्य गैसों के खिलाफ डिवाइस की अमोनिया की चयनात्मकता का भी परीक्षण किया ।
आरएमआईटी के पहले लेखक डॉ. चुंग के. गुयेन ने कहा कि उनका छोटा सेंसर मौजूदा तकनीकों की तुलना में जहरीली गैस का पता लगाने का एक सुरक्षित और कम बोझिल तरीका पेश करता है।
गुयेन ने कहा, "अमोनिया का पता लगाने के वर्तमान दृष्टिकोण सटीक माप उत्पन्न करते हैं लेकिन योग्य तकनीशियनों, व्यापक नमूने और तैयारी के साथ महंगे प्रयोगशाला उपकरण की आवश्यकता होती है।" "यह प्रक्रिया अक्सर समय लेने वाली होती है और आवश्यक उपकरण के आकार के कारण पोर्टेबल नहीं होती है। इसके अलावा, आज के अमोनिया डिटेक्टरों के निर्माण में सेंसर निर्माण के लिए संवेदनशील परतें तैयार करने के लिए महंगी और जटिल प्रक्रियाएं शामिल हैं।"
गुयेन ने कहा , टीम का नया सेंसर पर्यावरण में अमोनिया के सुरक्षित और खतरनाक स्तरों के बीच तुरंत अंतर कर सकता है।
उन्होंने कहा, "टिन ऑक्साइड का पुनरुत्पादित जमाव संवेदन उपकरणों के लागत प्रभावी बड़े पैमाने पर उत्पादन का अवसर भी प्रदान करता है।"
सेंसर कैसे बनता है
आरएमआईटी के स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के सह-वरिष्ठ प्रमुख शोधकर्ता डॉ. येलियास साबरी ने कहा कि टीम ने एक आधार सामग्री पर - यहां तक कि एक लचीली सामग्री पर भी सुपर पतली टिन डाइऑक्साइड जमा करने के लिए कम लागत वाली और स्केलेबल तकनीक का उपयोग किया, जिसके परिणामस्वरूप अन्य तरीकों का सामना करना पड़ा। प्राप्त करने में चुनौतियाँ।
साबरी ने कहा, "हम 280 डिग्री सेल्सियस पर पिघले हुए टिन की सतह से सीधे टिन ऑक्साइड फिल्म निकालते हैं। यह फिल्म कागज की तुलना में 50,000 गुना पतली है।" "हमारे दृष्टिकोण के लिए किसी भी जहरीले सॉल्वैंट्स, वैक्यूम, या भारी और महंगे उपकरणों का उपयोग किए बिना केवल एक संश्लेषण चरण की आवश्यकता होती है।"
टीम अपनी उच्च प्रदर्शन वाली सेंसिंग क्षमताओं को प्रदर्शित करने के लिए सेंसर को और विकसित करने और प्रोटोटाइप करने के लिए उद्योग भागीदारों के साथ सहयोग करने की इच्छुक है, जिसमें कहा गया है, "निर्माण विधि मौजूदा सिलिकॉन उद्योग विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ अच्छी तरह से संरेखित होती है, जो इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाती है।"
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