Sensor Gas Serbaguna untuk Memantau Lingkungan dan Kesehatan | Koran Jakarta
Koran Jakarta | February 20 2020
No Comments

Sensor Gas Serbaguna untuk Memantau Lingkungan dan Kesehatan

Sensor Gas Serbaguna untuk Memantau Lingkungan dan Kesehatan

Foto : ist
A   A   A   Pengaturan Font

Para ilmuan di Penn State University kini tengah mengembangkan sebuah teknologi Sensor Gas serbaguna yang sangat sensitif. Sensor gas ini dapat digunakan dalam berbagai kondisi mulai dari pemantauan lingkungan hingga pemantauan kesehatan manusia. Teknologi ini akan segera tersedia secara komersial.

Teknologi sensor berbasis gas yang serbaguna untuk kesehatan manusia sekaligus pemantauan lingkungan ini merupakan hasil kolaborasi antara ilmuan Penn State dan ilmuan di Northeastern University.

Perangkat sensor yang dikembangkan tersebut merupakan pengembangan dari perangkat sensor yang bisa digunakan yang sudah ada sebelumnya dimana sensor ini menggunakan mekanisme pemanasan sendiri yang meningkatkan kinerja sensitivitas sensor. Kemampuan ini pada akhirnya juga memungkinkan pemulihan sensor lebih cepat dan penggunaan kembali perangkat juga akan lebih cepat.

Padahal, peralatan lain yang sejenis biasanya membutuhkan pemanasan eksternal. Selain itu, sensor yang dapat dikenakan lainnya membutuhkan proses litografi yang mahal dan memakan waktu .

“Orang-orang suka menggunakan bahan nano untuk berbagai hal yang terkait dengan kepekaan rasa, karena rasio permukaan ke-volume yang besar membuat mereka sangat sensitif,” kata Huanyu Cheng, asisten profesor ilmu teknik dan mekanika serta teknik material di Penn State.

“Masalahnya adalah material nano bukanlah sesuatu yang dapat dengan mudah kita kaitkan dengan kabel untuk menerima sinyal, mengharuskan perlunya sesuatu yang disebut elektroda interdigitated, yang seperti digit di tanganmu.” Tambah Cheng.

Cheng dan timnya menggunakan laser untuk membentuk garis tunggal nanomaterial yang sangat berpori mirip dengan graphene untuk sensor yang mendeteksi gas, biomolekul ataupun bahan kimia nantinya di masa depan.

Di bagian platform perangkat yang tanpa sensor, tim membuat serangkaian garis serpentin yang dilapisi dengan perak. Ketika mereka mengaplikasikan arus listrik ke perak, daerah penginderaan gas akan memanas secara lokal karena hambatan listrik yang jauh lebih besar, menghilangkan kebutuhan untuk pemanas yang terpisah.

Garis serpentine memungkinkan perangkat untuk meregang, seperti mata air, menyesuaikan dengan kelenturan tubuh untuk sensor yang dapat dikenakan. Bahan nano yang digunakan dalam karya ini adalah oksida graphene dan molibdenum disulfida tereduksi, atau kombinasi kedua nya; atau komposit oksida logam yang terdiri dari inti seng oksida dan cangkang tembaga oksida, mewakili dua kelas bahan sensor gas yang banyak digunakan - material nano dimensi rendah dan logam oksida.

“Menggunakan laser CO2 yang sering ditemukan di toko-toko mesin, kita dapat dengan mudah membuat banyak sensor pada platform kita,” kata Cheng. “Kami berencana memiliki puluhan hingga seratus sensor, masing-masing secara selektif untuk melakukan pengukuran pada hal yang berbeda, seperti teknologi hidung elektronik atau untuk memecahkan kode beberapa komponen dalam sebuah campuran yang kompleks,” tambahnya.

Menurut para peneliti, Lembaga pertahanan Amerika Serikat yang bertugas untuk mengurangi ancaman pertahanan, mengatakan, tertarik pada sensor yang dapat dipakai ini untuk mendeteksi bahan kimia dan biologis yang dapat merusak saraf atau paruparu.

Sejumlah perusahaan peralatan medis juga sudah melakukan kerjasama dengan tim ini untuk meningkatkan produksi mereka yang akan digunakan untuk teknologi pemantauan kesehatan pasien, termasuk deteksi biomarker gas dari tubuh manusia dan deteksi lingkungan dari polutan yang dapat mempengaruhi paru-paru.

Ning Yi, seorang mahasiswa doktoral di lab Chen sekaligus penulis utama makalah yang diterbitkan dalam online jurnal , Journal of Materials Chemistry A, mengatakan, “Dalam makalah ini, kami menunjukkan bahwa kami dapat mendeteksi nitrogen dioksida yang dihasilkan oleh emisi kendaraan. Kami juga dapat mendeteksi sulfur dioksida, yang, bersama dengan nitrogen dioksida, menyebabkan hujan asam. Semua gas ini bisa menjadi masalah dalam keamanan industri. “ kata Ning Yi.

Para peneliti mengatakan langkah selanjutnya adalah membuat array kepadatan tinggi dan mencoba beberapa ide untuk meningkatkan sinyal dan membuat sensor lebih selektif lagi. Upaya tersebut mungkin akan melibatkan penggunaan pembelajaran mesin untuk mengidentifikasi sinyal berbeda dari molekul individu pada platform. nik/dariberbagaisumber/R-2

Klik untuk print artikel
No comments for this article. Be the first to comment to this article.

Submit a Comment