Новый сенсор обнаруживает ионы ртути простым касанием

Несмотря на меры предосторожности, такие загрязнители, как ртуть и свинец, всё ещё попадают в окружающую среду. Их обнаружение часто требует сложных процессов, но что, если их можно было бы выявить простым касанием кончиком пальца? Исследователи, сообщающие в ACS Nano, разработали самопитающийся наносенсор, который может обнаруживать небольшие количества ионов ртути и мгновенно сообщать о результате.

Ртуть в форме Hg²⁺ может быть вредна при потреблении с загрязнённой водой или пищей. Ранее разработанный сенсор, интегрированный в перчатку, не мог обнаруживать ион в малых количествах и требовал постоянного внешнего питания.

Внимание теперь обращено на самопитающиеся системы, например, работающие на трибоэлектрическом эффекте — форме статического электричества. Это электричество не только питает устройство, но и его напряжение может сигнализировать о наличии определённого аналита. Такие устройства называются трибоэлектрическими наносенсорами (TENS). Команда Цзун-Хун Линя создала TENS для точного обнаружения малых количеств ионов ртути простым касанием образца.

Для создания TENS команда использовала массив чувствительных к ртути нанопроволок теллура. Это сделало сенсор высокоселективным, позволяя выделять цель даже в сложных образцах. Исследователи закрепили TENS на кончиках пальцев роботизированной руки и многократно погружали его в образец раствора. Изменение напряжения в реальном времени передавалось на смартфон, соответствуя наличию или отсутствию ионов ртути.

Роботизированный сенсор также успешно обнаружил ионы в природной и водопроводной воде с помощью того же метода "касания". Он также выявил их в пище — креветке и яблоке, — после того как они были "загрязнены" ртутью. Исследователи считают, что их TENS может стать основой для аналогичных устройств для удалённого и безопасного мониторинга других загрязнителей.