Sensores de grafeno na monitorização da qualidade do ar interior de edifícios

19 Abril, 2016.

Sensores de grafeno na monitorização da qualidade do ar interior de edifícios

O Departamento de Ciências Físicas e Engenharia da Universidade de Southampton e o Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão (JAIST) desenvolveram uma nova tecnologia de sensores e micro-interruptores de grafeno que permitem a monitorização da qualidade do ar interior de edifícios, detetando concentrações perigosas de gases poluentes.

Os sensores, que tem baixo consumo energético – uma característica essencial para a integração em edifícios de elevado desempenho ambiental – possibilitam a identificação de moléculas individuais de dióxido de carbono e compostos orgânicos voláteis.
Estes compostos químicos, presentes em materiais de construção, mobiliário e em elementos de revestimento e isolamento, têm um efeito potencialmente nefasto para a saúde humana.

A baixa concentração de químicos perigosos em alguns produtos do dia-a-dia tornam a sua deteção extremamente difícil através do uso de sensores correntes, pelo que a necessidade do desenvolvimento de novas tecnologias mais eficientes se tornou essencial na prevenção de fenómenos como o Síndrome dos Edifícios Doentes (SBS) ou o Síndrome das Escolas Doentes (SSS).

Sensores de grafeno na monitorização da qualidade do ar interior de edifícios

Para fazer frente a tão importante desafio, os investigadores da Universidade de Southampton e do JAIST utilizaram películas de grafeno, obtidas através da reorganização cristalina hexagonal de átomos de carbono.
Aplicando um campo elétrico através da estrutura de grafeno e monitorizando a sua resistência elétrica, a equipa de engenheiros britânicos e japoneses conseguiu detetar, de forma extremamente eficiente e precisa, a adsorção e desadsorção de moléculas individuais de CO2.

Utilizando este processo, os sensores permitem a deteção de compostos perigosos, mesmo em concentrações ínfimas (30 partes por milhar de milhão), em apenas alguns minutos.

A mesma tecnologia está a ser utilizada pela equipa de investigadores no fabrico de micro-interruptores, de muito baixa voltagem (inferior a 3 volts) que, em conjunto com os mecanismos de sensorização, poderão ser utilizados em sistemas ultra-eficientes de controlo ambiental.

Sensores de grafeno na monitorização da qualidade do ar interior de edifícios

Sensores de grafeno na monitorização da qualidade do ar interior de edifícios

Fonte: Universidade de Southampton| Imagens (adaptadas): via Universidade de Southampton/JAIST




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