Хотя уже есть устройства, которые могут обнаруживать вредные газы, большинство из них не особенно портативны и не просты в использовании. Однако новый экспериментальный инструмент размером с иглу для подкожных инъекций может быть использован кем угодно и где угодно.
Устройство, разработанное учеными из Дунгуаньского Технологического Университета и других китайских исследовательских институтов, известно как Handy Pen. Он включает в себя флуоресцирующие соединения, известные как флуорогены с выбросом, вызванным агрегацией (AIEgens), которые ранее использовались в более сложных системах обнаружения газов.
В Handy Pen игольчатый наконечник, изготовленный из полимерных волокон диоксида кремния, первоначально покрыт AIEgens, которые флуоресцируют определенным цветом в присутствии определенного газа. Когда перо не используется, подпружиненный наконечник убирается внутрь основного корпуса устройства. Однако, когда пришло время проверить целевой газ, можно использовать поршень на задней стороне ручки, чтобы ненадолго выдвинуть наконечник в воздух.
Прототип Handy Pen. Фото: ACS Materials Letter 2021, DOI: 10.1021/acsmaterialslett.0c00516
После того, как наконечник подвергся воздействию рассматриваемого газа, он втягивается обратно внутрь ручки. Затем он подсвечивается внутренним светодиодом. Если целевой газ присутствует, он будет поглощен AIEgens, которые, в свою очередь, будут реагировать на воздействие света флуоресценцией заданного цвета. Смотровое окно сбоку ручки позволяет пользователям видеть это изменение цвета.
В проведенных на данный момент тестах один наконечник был успешно использован для обнаружения присутствия нервно-паралитического газа диэтилхлорфосфита путем флуоресценции желтого цвета после воздействия, вместо стандартного синего по умолчанию. Другой наконечник, покрытый другими соединениями AIEgens, претерпел аналогичное изменение цвета после воздействия паров летучих аминов, которые выделяются испорченной пищей. В обоих случаях последующее воздействие нейтрализующих паров вернуло наконечники в исходное состояние, что сделало их пригодными для повторного использования.
Есть надежда, что по мере дальнейшего развития технологии ручки Handy Pens с различными насадками для газов можно будет использовать в таких областях, как безопасность пищевых продуктов, мониторинг окружающей среды или общественная безопасность.
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале ACS Materials Letters.
Источник: New Atlas / American Chemical Society
