Máy phát hiện hóa chất tiêu thụ ít điện năng

18/09/2013

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore đã chế tạo máy phát hiện hóa chất tiêu thụ ít điện năng

Không giống với nhiều máy phát hiện hóa chất thông thường cần có một nguồn điện từ bên ngoài, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore, Hoa Kỳ, đã phát triển một cảm biến nano dựa vào các dây nano bán dẫn chứ không phải các ắc quy truyền thống.

Thiết bị mới khắc phục nhu cầu về điện năng của các cảm biến thông thường và còn đơn giản, có độ nhạy cao và có khả năng phát hiện nhanh nhiều loại phân tử khác nhau. Việc chế tạo thiết bị này là bước đầu tiên để tạo ra một cảm biến hóa học dễ dàng sử dụng tại chiến trường.

Yinmin Morris Wang và các cộng sự Daniel Aberg, Paul Erhart, Nipun Misra, Aleksandr Noy và Alex Hamza tại Phòng thí nghiệm Lawrence Livermore cùng với các cán bộ tại Đại học Khoa học và công nghệ Thượng Hải đã chế tạo những chiếc máy phát hiện hóa chất tiêu thụ ít điện năng thế hệ mới sử dụng các dây nano bán dẫn một chiều. Các cảm biến nano lợi dụng sự tương tác duy nhất giữa các loại hóa chất với bề mặt dây nano bán dẫn kích thích tích điện giữa 2 đầu dây nano hoặc giữa các dây nano đã tiếp xúc và dây nano chưa tiếp xúc (exposed and unexposed nanowire). Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm các cảm biến tiêu thụ ít điện năng nhờ các loại nền (platform) khác nhau, đó là nền chì oxit và nền silicon bằng cách sử dụng dung môi etanol làm tác nhân thử nghiệm. Trong cảm biến chì oxit, nhóm nghiên cứu đã phát hiện thấy sự thay đổi điện áp giữa 2 đầu dây nano khi một lượng nhỏ etanol được đặt trên máy phát hiện.

Wang cho biết sự gia tăng tín hiệu điện gần như xuất hiện gần như tức thì và giảm dần khi etanol bốc hơi. Tuy nhiên, khi nhóm nghiên cứu đặt một ít dung môi hexan lên thiết bị, thì thấy xuất hiện điện áp nhỏ, chứng tỏ cảm biến nano phản ứng có chọn lọc với nhiều loại phân tử dung môi. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng hơn 15 loại dung môi hữu cơ và thấy điện áp với mỗi dung môi lại khác nhau. Wang cho rằng đặc điểm này giúp các cảm biến nano có thể phát hiện ra nhiều loại hóa chất khác nhau và hàm lượng của chúng. Phản ứng với nhiều loại dung môi khác nhau hơi giống như khi nhóm nghiên cứu làm thử nghiệm với các cảm biến nano silicon. Tuy nhiên, điện áp giảm khi dung môi bốc hơi lại rất khác so với các cảm biến chì oxit. Bước tiếp theo nhóm nghiên cứu sẽ thử nghiệm các cảm biến với những phân tử phức tạp hơn như các phân tử từ chất nổ và các hệ thống sinh học.

Theo https://www.llnl.gov/news

Cùng chuyên mục

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.