Een nieuwe gasdetector, ontwikkeld door onderzoekers van de UBC-campus in Okanagan, maakt zeer nauwkeurige geuranalyse mogelijk voor zoveel verschillende toepassingen dat het de bijnaam 'kunstneus' heeft gekregen.

Onderzoekers van de School of Engineering hebben een ultramoderne microfluïdische gasdetector ontwikkeld die snel en efficiënt kleine sporen van gassen kan detecteren. Het heeft een aantal mogelijke toepassingen, waaronder milieumonitoring, kwaliteitsbeoordelingen van voedsel en dranken, en biologische en chemische analytische systemen.

Het apparaat, legt professor Mina Hoorfar uit, is in wezen 'een kunstmatige neus' die elke geur kan ruiken, inclusief schadelijke stoffen zoals aardgas, ammoniak of afvalwater.

"Ons reukvermogen is een van de belangrijkste vermogens die mensen hebben, " zegt Hoorfar. "Onze neus beïnvloedt de kwaliteit van ons leven aanzienlijk en helpt bij het opsporen van giftige gassen in de omgeving, brand bewustzijn, bedorven eten of het oproepen van herinneringen. Met dit in gedachten, er is altijd interesse geweest in het ontwikkelen van apparaten die menselijke reuksystemen kunnen nabootsen."

De kleine gasdetectoren, ontwikkeld in het geavanceerde thermofluïdische laboratorium van UBC Okanagan, bestaan ​​uit 3D-geprinte onderdelen, die het microkanaal en een metaaloxidehalfgeleider creëren. De detectoren kunnen worden aangesloten op een monsternamekamer of worden gebruikt in een laboratoriumomgeving.

Promovendus Mohammad Paknahad, een van de hoofdonderzoekers in het project, zegt dat de kleine detector twee verschillende kanalen gebruikt en elk kanaal heeft een andere coating. Tijdens testen, verschillende doelgassen uit verschillende families van vluchtige organische stoffen werden gebruikt, waaronder alcoholen, ketonen en alkanen. Paknahad zegt dat als een monster door de detector gaat, de interne coatings leiden de gassen naar de juiste sensor waar ze onmiddellijk worden geanalyseerd.

"De gassen interageren anders met de kanaalcoating en daarom wordt het 'zoals oplost als' genoemd, '", zegt Paknahad. "Ons onderzoek toont aan dat deze goedkope detectoren op maat kunnen worden gemaakt voor verschillende toepassingen met behoud van nauwkeurigheid en precisie."

De technologie, waarbij twee afzonderlijke gasdetectoren worden vergeleken met kanalen die zijn uitgerust met speciale coatings die anders werken bij blootstelling aan verschillende gassen, biedt de gebruiker de mogelijkheid om de coating aan te passen op basis van het gewenste doelgas.

"Er zijn veel voorbeelden van zeer nauwkeurige systemen, " zegt Hoorfar. "Maar ondanks hun nauwkeurigheid, de omvang en de kosten van deze systemen beperken hun toepasbaarheid bij de detectie van vluchtige organische stoffen in tal van toepassingen die draagbare en gebruiksvriendelijke apparaten vereisen. Onze apparaten bieden een kleine, goedkoop en zeer nauwkeurig alternatief."

"Dit heeft het potentieel om de manier waarop gemeenten en nutsbedrijven hun monitoring uitvoeren te veranderen, ", zegt Hoorfar. "Op basis van de eerste reactie van onze gemeentelijke partners, we zijn verheugd om te zien wat ons te wachten staat."

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten .