Австралийцы используют cолнечную энергию для обнаружения загрязнителей воздуха
Исследователи из австралийского Центра компетенции в области экситонной науки ARC открыли новый метод, который использует солнечную энергию для обнаружения вредных загрязняющих веществ в окружающей атмосфере. Это может привести к созданию более эффективных и устойчивых методов отслеживания загрязняющих веществ и защиты биоразнообразия и здоровья человека.
Исследователи ARC использовали солнечную энергию для обнаружения йодистого метила, токсичной молекулы, присутствующей в некоторых пестицидах и фумигантах, которая часто незаметна. Подобные токсичные химикаты используются в большом количестве сельскохозяйственных продуктов, а также в качестве боевых отравляющих веществ. Исследователи используют современные фотоэлектрические технологии для разработки солнечных батарей, которые могут помочь в обнаружении таких соединений. Они используют свет для классификации токсинов и оценки количества каждого типа, присутствующего в воздухе.
Ученые создали синтетические нанокристаллы на основе перовскитовой* структуры, которые в итоге стали основой системы обнаружения. Токсин в воздухе вступает в реакцию с флуоресцентными нанокристаллами и меняет свой цвет в зависимости от материала. Реакция способствует обмену бромида на йодид внутри нанокристалла, что приводит к изменению цвета. Цвет при присутствии йодистого метила в воздухе начинается с зеленого, затем переходит в желтый, оранжевый, красный и темно-красный в зависимости от его количества в воздухе.
Хотя использование боевых отравляющих веществ, таких как иприт, запрещено во всем мире, человечество по-прежнему полагается на другие жестко регулируемые химикаты в сельском хозяйстве, производстве и повседневной жизни - это, например, фумиганты, такие как йодистый метил, который используется для борьбы с насекомыми и грибками. Эти фумиганты могут быть токсичными для человека и разрушать озоновый слой, если используются неправильно или в ненормальных количествах. До сих пор единственным способом поиска таких фумигантов была лаборатория со сложными специализированными приборами, что может оказаться невыполнимым в реальных условиях. Хотя некоторые недорогие методы обнаружения пытались использовать и раньше, им не хватало чувствительности и требовалось слишком много времени для получения результатов. Исследователи ARC утверждают, что использование солнечной энергии обеспечивает точность и скорость, необходимые для обнаружения йодистого метила. Этот тип сенсорного механизма также может быть расширен для обнаружения широкого спектра фумигантов и химических агентов, таких как слезоточивый газ.
* Перовскит — это CaTiO3, кристаллы которого имеют псевдокубическую (нарушенную кубическую) структуру и обладают светоизлучающими свойствами.
