Un dispositivo economico e ultracompatto potrebbe aiutare a evitare incidenti dovuti ai gas. Come?
I ricercatori della sudcoreana Pohang University of Science and Technology (POSTECH) hanno sviluppato un sensore indossabile in grado di rilevare i gas volatili e informare immediatamente gli utenti tramite un’immagine olografica.
Sensori necessari, ma costosi e poco pratici?
Perdite di gas tossici nelle fabbriche, soffocamenti durante la pulizia di tombini o rilascio di monossido di carbonio dalle caldaie possono causare danni, se non vittime.
I sensori di gas risultano quindi fondamentali per tutelare la salute dei lavoratori in ambienti pericolosi. Tuttavia i dispositivi non sono molto utilizzati a causa dei costi elevati, delle difficoltà di utilizzo e di trasportabilità e della scarsa velocità di reazione.
Risposta rapida e allarme visivo
Il sensore sviluppato da POSTECH è invece in grado di rispondere rapidamente alla presenza di gas, attraverso un allarme visivo olografico.
Esso si avvale di cristalli liquidi e di una metasurface, ossia un’interfaccia nanostrutturata in grado di manipolare la luce. Le metasurface permettono di trasmettere ologrammi bidirezionali o immagini video tridimensionali.
Un sensore flessibile e intuitivo
Il sensore mostra una faccina sorridente quando ci si trova in una situazione sicura, mentre un punto esclamativo funge da allarme visivo per la presenza di gas.
La flessibilità del dispositivo lo rende facilmente installabile su una superficie curva, come gli occhiali di sicurezza. Il sensore può essere infatti integrato tramite un processo di nanofusione in un unico passaggio, rendendolo così adatto ad un impiego di massa.
I dati degli esperimenti
Le celle a cristalli liquidi, sensibili ai gas, rispondono inoltre alla presenza di un gas target specifico, mostrando i medesimi avvisi precedentemente descritti.
Gli esperimenti condotti sull’alcol isopropilico (IPA), sostanza tossica al centro delle ricerche per la tutela della salute dei lavoratori, hanno segnato un convincente tempo di risposta da parte del sensore, pari a 18 secondi per una concentrazione di 200 ppm, e di 7 secondi per una concentrazione di 400 ppm.
Risposte diverse per applicazioni diverse
In base al contesto di utilizzo del dispositivo, esso può segnalare uno stato di allarme temporaneo o permanente, a seguito di un’esposizione al gas. La cella a cristalli liquidi può infatti rimanere in stato di allarme nei casi in cui sia necessario monitorare anche una momentanea esposizione a un gas nocivo, come nel trasporto e nello stoccaggio di prodotti sensibili ai gas.
Gli obiettivi futuri
Il prossimo passo per i ricercatori sarà quello di produrre sensori ambientali in grado di mostrare la tipologia e la concentrazione di gas attraverso un allarme olografico. Questa tecnologia potrebbe garantire soluzioni efficienti in diversi settori, come la sanità pubblica, il monitoraggio ambientale e il settore militare.
Fonte: The Chemical Engineer
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