Researchers have succeeded in developing a flexible sensing sheet that is inside a pipe in order to continuously monitor the quality of the liquid in it. By measuring the voltage induced within a layer of carbon nanotubes, it is possible to determine the concentrations of various substances. This research could lead to significant improvements in the field of food quality and environmental cleaning
[Translation by Dr. Moshe Nachmani]
Scientists from Osaka University in Japan, in collaboration with other researchers from two other research institutions (Chuo University, Eindhoven University of Technology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) succeeded in developing a non-destructive sensing sheet for monitoring the quality of liquids. In light of the fact that the method makes use of the voltage generated within a layer of carbon nanotubes, it does not require sampling, chemical tags or an external radiation source. The application of this research may enable on-site quality control within chemical plants or within environmentally sensitive water sources.
Monitoring the chemical content of water flowing through pipes is essential for industrial applications, such as food or beverage production, as well as for detecting environmental contaminants in liquid streams that eventually reach the environment. However, existing methods for this require periodic sampling of the water source, as well as the use of chemical reagents. Therefore, an innovative approach is required for continuous and non-destructive monitoring.
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.
The article describing the study
More of the topic in Hayadan:
