Det akuta behovet av avancerad detektering av kemiska krigföringsmedel (CWA) för att säkerställa global säkerhet har lett till utvecklingen av en ny gassensor. Denna sensor kännetecknas av sin snabba respons, höga känslighet och kompakta storlek, avgörande för tidig upptäckt av CWA.
Noggrann detektering och övervakning av CWA är avgörande för effektiva försvarsoperationer, både militära och civila. På grund av den farliga karaktären hos CWA är forskningen vanligtvis begränsad till auktoriserade laboratorier som använder simulatorer som efterliknar CWA:s kemiska struktur utan deras toxiska effekter.
Ett team av experter publicerade en studie den 3 januari 2024 i tidskriften Microsystems &Nanoengineering , som introducerar en banbrytande sensor som trådlöst identifierar kemiska krigföringsmedel. Den här enheten upptäcker effektivt DMMP, vilket förbättrar förmågan att hantera hot utan att förlita sig på strömkällor eller anslutningar.
Forskarna har förnyat ett passivt, trådlöst sensorsystem som använder ytakustiska vågor (SAW)-teknik, inställt på att revolutionera detektion av kemisk krigföringsmedel genom att specifikt rikta in sig på dimetylmetylfosfonat (DMMP), en simulant för nervgift. Den här sensorn arbetar vid 433 MHz och använder en unik beläggning av fluoralkoholpolysiloxan (SXFA) på ett litiumniobatsubstrat, vilket ökar dess känslighet och stabilitet under olika miljöförhållanden.
Systemets kärna är byggd kring ett YZ litiumniobatsubstrat utrustat med metalliska interdigitala givare (IDT) och en ansluten antenn. SXFA-filmens interaktion med DMMP förändrar SAW:s egenskaper, såsom hastighet, vilket möjliggör exakt detektering. Denna design säkerställer stabil drift inom ett 0–90 cm överföringsområde och är fjädrande över ett brett temperaturområde (-30°C till 100°C) och luftfuktighetsnivåer upp till 60 % relativ luftfuktighet.
Enligt forskargruppen markerar detta sensorsystem ett betydande steg framåt inom CWA-detektionsteknologi. Dess passiva trådlösa karaktär tillåter drift i otillgängliga eller riskfyllda områden, vilket garanterar säkerhet och effektivitet.
Denna teknik har en enorm potential inom militärt och civilt försvar, och erbjuder ett pålitligt och effektivt sätt för tidig CWA-detektering. Dess förmåga att fungera trådlöst och i utmanande miljöer gör den till ett värdefullt verktyg för att säkerställa allmänhetens säkerhet och beredskap mot kemiska hot.
Mer information: Yong Pan et al, Ett passivt trådlöst akustiskt ytvåg (SAW) sensorsystem för att detektera krigföringsmedel baserat på fluoralkoholpolysiloxanfilm, Microsystems &Nanoengineering (2024). DOI:10.1038/s41378-023-00627-8
Journalinformation: Mikrosystem och nanoteknik
Tillhandahålls av TranSpread
