Mensen kunnen binnenkort hun smartphones gebruiken om een ​​dodelijke vorm van luchtvervuiling te bestrijden, dankzij een potentieel levensreddende doorbraak door RMIT University-onderzoekers.

Experts hebben de eerste goedkope en betrouwbare methode ontwikkeld om stikstofdioxide (NO2) te detecteren, een significante luchtverontreinigende stof die jaarlijks bijdraagt ​​aan meer dan zeven miljoen sterfgevallen wereldwijd, volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO).

Het gas verhoogt het risico op ademhalingsstoornissen bij kinderen en kan met name ouderen ernstig treffen.

Projectleider Professor Kourosh Kalantar-zadeh, van RMIT's Center for Advanced Electronics and Sensors (CADES), zei dat de negatieve impact van stikstofdioxide kan worden voorkomen door toegang tot gepersonaliseerde, zeer selectief, gevoelige en betrouwbare bewakingssystemen die schadelijke niveaus van het gas vroegtijdig kunnen detecteren.

"De revolutionaire methode die we hebben ontwikkeld is een geweldige start voor het maken van een handheld, goedkope en gepersonaliseerde NO2-sensor die zelfs in smartphones kan worden geïntegreerd, ' zei Kalantar-zadeh.

"Het zou niet alleen de kwaliteit van het leven van miljoenen mensen verbeteren, maar het zou ook helpen om ziekte veroorzaakt door stikstofdioxidevergiftiging en mogelijk zelfs de dood te voorkomen."

De belangrijkste veroorzakers van stikstofdioxide zijn de verbranding van fossiele brandstoffen, met name in kolencentrales en dieselmotoren (zoals blijkt uit het recente Volkswagen-emissieschandaal), die van invloed kunnen zijn op de gezondheid van mensen in stedelijke gebieden.

"Een gebrek aan toegang van het publiek tot effectieve monitoringtools is een belangrijke wegversperring om de schadelijke effecten van dit gas te verminderen, maar de huidige detectiesystemen zijn ofwel erg duur of hebben ernstige problemen om het te onderscheiden van andere gassen, ' zei Kalantar-zadeh.

"De methode die we hebben ontwikkeld is niet alleen kosteneffectiever, het werkt ook beter dan de sensoren die momenteel worden gebruikt om dit gevaarlijke gas te detecteren."

Kalantar-zadeh ontwikkelde de nieuwe methode voor het detecteren van stikstofdioxide samen met collega RMIT-onderzoekers en collega's van de Chinese Academie van Wetenschappen.

De sensoren, die werken door stikstofdioxidegasmoleculen fysiek te absorberen op vlokken tindisulfide, niet alleen de gevoeligheid voor geaccepteerde EPA-normen verhogen, maar presteren beter dan alle andere stikstofdioxide-detectieoplossingen op de markt.

Tindisulfide is een geelbruin pigment dat over het algemeen wordt gebruikt in vernis voor vergulding. Om sensoren te maken, onderzoekers transformeerden dit materiaal in vlokken van slechts enkele atomen dik.

Het grote oppervlak van deze vlokken heeft een hoge affiniteit voor stikstofdioxidemoleculen, wat een zeer selectieve absorptie mogelijk maakt.

Een onderzoekspaper van het team, waaronder eerste auteur dr. Jian Zhen Ou, is gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift ACS Nano .