Prawdziwe oblicze dzisiejszych czujników

Naukowcy z Oak Ridge National Laboratory (ORNL) wskazują na to, że czujniki, które działają bezbłędnie w warunkach laboratoryjnych mogą mieć trudności w warunkach świata rzeczywistego. Naukowcy w swoim raporcie 'Critical Issues in Sensor Science to Aid Food and Water Safety' podkreślają, że dzisiejsze czujniki są coraz bardziej skomplikowane, a praktycznie nie testuje się ich w warunkach polowych.

„Choć naukowcy świadomi są różnych trudności związanych z poszczególnymi technologiami, z zewnątrz może się wydawać, że czujniki zadziwiają swoimi możliwościami." - stwierdzili Rubye Farahi i Laurene Tetard z ONRL.

Wśród kluczowych badanych przez czujników obiektów znajdują się: salmonella, E. Coli, pestycydy czy rtęć. Dlatego świadomość możliwości czujników, ale i ich ograniczeń jest szczególnie istotna, gdyż woda y i żywność, to szczególnie złożone środowiska.

„Biorąc pod uwagę istniejące czujniki, zagrożenia te stanowią szczególnie trudne wyzwania, które wymagają dalszych badań." - stwierdził Ali Passian z ONRL.

„Podczas gdy zdolności sensoryczne ludzi i zwierząt są bardzo szczególne i są w stanie rozpoznać ślady wielu potencjalnie szkodliwych substancji, powielenie ich stanowi nie lada wyzwanie, któremu podołać może nanotechnologia." - stwierdził Passian.

Nanoczujniki mają różne kształty, rozmiary i konstrukcje. Niektóre urządzenia zawierają aktywne nanocząsteczki albo nanoprzewody, które reagują na określone substancje.

Wśród zalet nanocząsteczek w czujnikach wymienia się ich niską cenę, wysoki współczynnik powierzchni do objętości, wysoka czułość, unikalne własności optyczne i elektryczne oraz krótki czas reakcji.

Jednakże zalety to nie wszystko. Są i wady. Na przykład to, że nanocząsteczki są tak małe, że minimalizują prawdopodobieństwo zetknięcia się z substancją. Dlatego twórcy czujników zmuszeni są do poszukiwania kompromisów pomiędzy niezawodnością, oszczędnością, mobilnością, solidnością i możliwością produkowania na masową skalę.

„Przy stale rosnącej globalnej populacji i nieprzewidywalności takich zjawisk jak trzęsienia ziemi, stworzenie lepszych czujników dla bezpieczeństwa wody i żywności jest niezwykle istotne." - stwierdził Passian.

(lk)