طور فريق بحثي هندي جهاز استشعار صغيرًا ومنخفض التكلفة لرصد غاز ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) السام، الذي يضر الرئتين دون رؤيته أو شمه. يمثل الابتكار نقلة نوعية في مراقبة تلوث الهواء بدقة فائقة وبتكلفة زهيدة. يعتمد الجهاز على نظام إنذار بصري مبسط، مما يسهل استخدامه ويساهم في حماية الصحة العامة.
نجح فريق بحثي من مركز علوم المواد النانوية واللينة (CeNS) الهندي في تطوير جهاز استشعار صغير الحجم ومنخفض التكلفة، قادر على رصد غاز ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) السام. يعد هذا الغاز خطيرًا للغاية، فهو لا يُرى ولا يُشم، لكنه يسبب أضرارًا بالغة للرئتين، تتضمن أزمات الربو وتلف أنسجة الرئة، بالإضافة إلى مشكلات تنفسية خطيرة.
قفزة نوعية في رصد تلوث الهواء
يمثل هذا الابتكار نقلة نوعية حقيقية في تقنيات مراقبة تلوث الهواء العالمية. يتمتع الجهاز بحساسية فائقة تمكنه من رصد الغاز حتى عند تركيزات منخفضة جدًا، تصل إلى 320 جزءًا في المليار، وهي مستويات دقيقة يصعب على الأجهزة التجارية الحالية اكتشافها بكفاءة.
تتطلب التقنيات المتوفرة في الأسواق حاليًا للكشف عن هذه المستويات الدقيقة أجهزة باهظة الثمن، بالإضافة إلى استهلاكها المرتفع للطاقة بشكل كبير. يقدم الابتكار الجديد حلاً فعالًا يتجنب هذه التحديات، مما يجعله خيارًا اقتصاديًا ومستدامًا للمراقبة البيئية.
كيف يعمل الجهاز الجديد؟
يعتمد تصميم الجهاز على دمج ذكي لمادتين رئيسيتين لضمان الأداء الأمثل. يتضمن ذلك أكسيد النيكل (NiO)، الذي يقوم بدور المستشعر الرئيسي للغاز، بالإضافة إلى نيوديميوم نيكيليت (NdNiO₃).
يعزز نيوديميوم نيكيليت قدرة الجهاز على إرسال الإشارات بدقة وسرعة فائقتين، مما يضمن استجابة فورية. أسهم هذا الدمج المبتكر في الوصول إلى مستوى عالٍ من الحساسية والدقة في الرصد، مع الحفاظ على التكلفة المنخفضة للجهاز.
سهولة الاستخدام ونظام الإنذار الذكي
يتميز الجهاز بسهولة الاستخدام الفائقة، مما يجعله متاحًا لغير المتخصصين والجمهور العام. يعتمد الجهاز نظام إنذار بصريًا مبسطًا للغاية، يستوحي ألوان إشارات المرور لتوضيح مستويات الخطورة المختلفة.
يشير اللون الأخضر إلى بيئة آمنة وخالية من التلوث، بينما يدل اللون الأصفر على وجود تحذير يستدعي الانتباه. في المقابل، يشير اللون الأحمر إلى مستوى خطير من التلوث، يتطلب اتخاذ إجراءات فورية لحماية الصحة.
يقف خلف هذا الابتكار الرائد الباحث فيشنو جي ناث، الزميل البحثي في مركز علوم المواد النانوية واللينة (CeNS)، إلى جانب فريق متميز من العلماء. ضم الفريق الدكتورة شاليني تومار، ونيخيل إن راو، والدكتور محمد صفير، والدكتورة نينا إس جون، والدكتور ساتاديب بهاتاشارجى، والبروفيسور سيونج تشول لى، وقد نشرت نتائج البحث في دورية Small العلمية المرموقة.