Una nueva tecnología permite detectar contaminantes del aire interior en concentraciones de partes por billón

Los problemas de salud asociados a la contaminación del aire interior, como el Sindrome del edificio Enfermo, el Sindrome del Coche Enfermo o el Sindrome de la Escuela Enferma, han aumentado en los últimos años. Asma, fatiga, irritación de los ojos, jaquecas o lipoatrofia semicircular pueden ser algunos de los síntomas de un ambiente interior poco sano.

Factores decisivos en la contaminación del aire interior son los niveles de CO2 y de compuestos orgánicos volátiles, presentes en muchos productos como maderas, pinturas o adhesivos, que se liberan al ambiente. Los COV pueden ser desde irritantes, pasando por dañar ciertos órganos, hasta ser cancerígenos.

Las niveles de concentración de estos gases en el aire son de partes por billón (ppb) y resulta extremadamente dificil detectarlos con la actual tecnología de sensores actual, que sólo puede detectar concentraciones de partes por millón (ppm).

Científicos de la Universidad de Southhampton, en colaboración con colegas japoneses, han conseguido desarrollar un sensor basado en grafeno, una sustancia formada por carbono puro con átomos dispuestos en patrón regular hexagonal, similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor, que puede detectar la contaminación nociva del aire interior hasta niveles de partes por billón.

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Esta nueva tecnología puede detectar moléculas individuales de CO2 adsorvidas (moléculas del gas fijadas a una superficie) en el grafeno suspendido de una en una, aplicando un campo magnético a través de la estructura.

Mediante la monitorización de la resistencia eléctrica del grafeno, se detectaron los procesos de adsorción y desorción (una sustancia se libera desde o a través de una superficie) de las moléculas individuales de CO2 en el grafeno, como cambios cuantificados en la resistencia (aumento o disminución). Un pequeño volúmen de gas CO2 liberado (equivalente a una concentración de aproximadamente 30 ppb) se detectó en sólo unos pocos minutos.

Según los autores, esta tecnología de detección extrema, que necesita muy poca energia para funcionar, permite además una miniaturización significativa, con una reducción de peso y coste respecto a las herramientas de medición ambientales disponibles comercialmente, además de mejorar los limites de detección de niveles ppm a niveles ppb.

 

 

Fuente: www.southampton.ac.uk/

Articulo original: Room temperature detection of individual molecular physisorption using suspended bilayer graphene

 

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