في مقال نُشر مؤخرًا في مجلة "التقارير العلمية"، يناقش باحثون تطوير نظام استشعار غاز محمول للكشف الفوري عن أول أكسيد الكربون. يدمج هذا النظام المبتكر أجهزة استشعار متطورة يمكن مراقبتها بسهولة عبر تطبيق مخصص للهواتف الذكية. يهدف هذا البحث إلى توفير حل مدمج وفعال لمراقبة مستويات أول أكسيد الكربون في بيئات مختلفة.
أبرزت دراسات سابقة أهمية أجهزة استشعار الوقود الموثوقة للكشف عن الغازات الضارة مثل أول أكسيد الكربون. ويمكن لدمج التقنيات الحديثة، بما في ذلك المتحكمات الدقيقة وتطبيقات الهاتف المحمول، أن يُحسّن أداء أجهزة استشعار الوقود وسهولة استخدامها. وقد أدى استخدام الوصلات غير المتجانسة PN ومواد أسلاك نانوية محددة، مثل رغوة أكسيد النحاس/النحاس (CF)، إلى تحسين حساسية وانتقائية أجهزة استشعار الوقود هذه.
تم توصيل المستشعر بمصدر طاقة وأدوات قياس مقاومة لتتبع تغير المقاومة عند تعرضه لتركيزات مختلفة من البنزين. وُضع الجهاز بالكامل في غرفة تحكم لمحاكاة سيناريو حقيقي لكشف الوقود.
لتقييم الأداء العام لجهاز استشعار الوقود، فُحصت تراكيز مختلفة من غازات النيتروجين (N2) والأكسجين (O2) وأول أكسيد الكربون (CO). تراوحت تركيزات الوقود بين 10 أجزاء في المليون و900 جزء في المليون لتقييم حساسية المستشعر وخصائص استجابته. يُسجل زمن استجابة المستشعر وزمن تعافيه عند درجات حرارة ورطوبة محددة لتحديد أدائه في ظل ظروف بيئية متنوعة.
قبل إجراء تجارب استشعار الغازات الرسمية، يجب أن يخضع نظام استشعار الغازات لعملية معايرة لضمان دقة وموثوقية القياسات. يُولَّد منحنى معايرة بتعريض المستشعر لتركيزات غازات معروفة وربط تغير المقاومة بمستوى الغاز. يتم التحقق من استجابة المستشعر وفقًا لمعايير استشعار الغازات المعمول بها للتحقق من دقته وثباته في الكشف عن أول أكسيد الكربون.
يمكننا توفير أجهزة استشعار لقياس مجموعة متنوعة من الغازات، على النحو التالي
وقت النشر: ٢٦ يونيو ٢٠٢٤