Czujnik określi ekspozycję na nikotynę

fot. pixabay

Niektóre badania wykazały, że nikotyna zwiększa ryzyko wystąpienia zaburzeń sercowo-naczyniowych i oddechowych. Aby jednak w pełni zrozumieć jej potencjalne skutki dla zdrowia, potrzebne jest urządzenie do monitorowania poziomu nikotyny w czasie rzeczywistym. Taki układ mógłby również pomóc waperom i biernym palaczom mierzyć ich potencjalną ekspozycję. Naukowcy donoszą na łamach ACS Sensors, że opracowali bezakumulatorowe urządzenie do noszenia, które może sprostać temu zadaniu.

E-papierosy są przeznaczone do podgrzewania i aerozolowania mieszanki nikotyny, gliceryny, glikolu propylenowego oraz dodatków smakowych, które są następnie wdychane przez użytkownika. W organizmie mieszanina ta może wywierać wpływ na wiele narządów, w tym na układ oddechowy, gdzie zmienia przepływ powietrza, zwiększa stres oksydacyjny i osłabia odporność. Ponadto narażenie na nikotynę może prowadzić do raka płuc. Jednak ocena stopnia tego ryzyka w warunkach rzeczywistych była dotychczas utrudniona. Obecnie przeprowadzane testy do pomiaru poziomu nikotyny w otoczeniu są realizowane w warunkach laboratoryjnych i wymagają dużych objętości próbek oraz kilku dni lub tygodni ich pobierania.

Jako alternatywa opracowywane są przenośne czujniki nikotynowe, jednak dotychczasowe konstrukcje są niepraktyczne, ponieważ ich działanie opiera się na obecności potu lub światła słonecznego. Madhu Bhaskaran, dr Ataur Rahman oraz Philipp Gutruf postanowili więc zaprojektować lekki, nadający się do noszenia czujnik, który będzie w stanie wykrywać nikotynę w czasie rzeczywistym i bezprzewodowo przesyłać dane do urządzeń elektronicznych, takich jak smartfon.

Jako bazę dla konstrukcji zespół wybrał dwutlenek wanadu (VO2) na podłożu poliimidowym. Badacze wykazali, że nikotyna może wiązać się kowalencyjnie z cienką warstwą VO2, zmieniając w ten sposób przewodnictwo filmu w stopniu zależnym od stężenia nikotyny. Urządzenie wykrywa zmianę przewodności, wzmacnia sygnał, a następnie przesyła go bezprzewodowo do smartfona. Po nałożeniu na skórę niewymagający baterii sensor może mierzyć ekspozycję użytkownika na odparowaną nikotynę na świeżym powietrzu. Naukowcy twierdzą, że ich podejście rozszerza zastosowanie elektroniki noszonej do monitorowania w czasie rzeczywistym niebezpiecznych substancji środowiskowych.

(rr)