Wetenschappers in Korea hebben draagbare, met grafeen gecoate stoffen die gevaarlijke gassen in de lucht kunnen detecteren, de drager waarschuwen door een LED-lampje aan te doen.

De onderzoekers, van het Electronics and Telecommunications Research Institute en de Konkuk University in de Republiek Korea, gecoat katoen en polyester garen met een nanolijm genaamd bovine serum albumine (BSA). De garens werden vervolgens gewikkeld in grafeenoxidevellen.

Grafeen is een ongelooflijk sterke koolstoflaag van één atoom dik, en staat bekend om zijn uitstekende geleidende eigenschappen van warmte en elektriciteit. De grafeenvellen plakten heel goed aan de nanolijm - zozeer zelfs dat uit verdere tests bleek dat de stoffen hun elektrisch geleidende eigenschappen na 1 behielden. 000 opeenvolgende cycli van buigen en rechttrekken en tien wastests met verschillende chemische reinigingsmiddelen. Eindelijk, de grafeenoxidegarens werden blootgesteld aan een chemisch reductieproces, waarbij elektronen worden gewonnen.

De met gereduceerde grafeenoxide beklede materialen bleken bijzonder gevoelig te zijn voor het detecteren van stikstofdioxide, een vervuilend gas dat vaak wordt aangetroffen in uitlaatgassen van voertuigen en ook het gevolg is van verbranding van fossiele brandstoffen. Langdurige blootstelling aan stikstofdioxide kan gevaarlijk zijn voor de menselijke gezondheid, veroorzaakt veel aandoeningen aan de luchtwegen. Blootstelling van deze speciaal behandelde stoffen aan stikstofdioxide leidde tot een verandering in de elektrische weerstand van het gereduceerde grafeenoxide.

De stoffen waren zo gevoelig dat 30 minuten blootstelling aan 0,25 delen per miljoen stikstofdioxide (iets minder dan vijf keer boven de acceptabele norm die is vastgesteld door het Amerikaanse Environmental Protection Agency) een reactie opriep. De stoffen waren drie keer zo gevoelig voor stikstofdioxide in de lucht in vergelijking met een andere sensor met gereduceerd grafeenoxide die eerder op een vlak materiaal was gemaakt.

De nieuwe technologie, volgens de onderzoekers kan onmiddellijk worden toegepast in verwante industrieën omdat het coatingproces eenvoudig is, waardoor het geschikt is voor massaproductie. Het zou buitensporters in staat stellen relevante informatie over de luchtkwaliteit te ontvangen. De materialen kunnen ook worden geïntegreerd met luchtzuiverende filters om te fungeren als "slimme filters" die schadelijk gas uit de lucht kunnen detecteren en filteren.

"Deze sensor kan ons dagelijks leven aanzienlijk veranderen, omdat hij is ontwikkeld met flexibele en veelgebruikte vezels, in tegenstelling tot de gassensoren die steevast zijn ontwikkeld met de bestaande vaste substraten, " zegt Dr. Hyung-Kun Lee, die dit onderzoeksinitiatief leidde. De studie werd op 4 juni gepubliceerd in de online editie van Wetenschappelijke rapporten , een tijdschrift van de uitgevers van Natuur .