Trójwymiarowa sieć poliamidowa czujnikiem formaldehydu

Zespół naukowców z Chin we współpracy z naukowcami z USA opracował poliamidową strukturę składającą się z nanowłókien, którą pokryto mikrowagę na bazie kryształu kwarcu. Otrzymano w ten sposób detektor niskich stężeń zanieczyszczeń gazowych, m.in. formaldehydu.

Formaldehyd jest rakotwórczą substancją – jego bezpieczne dla zdrowia stężenie w powietrzu jest określone na poziomie 60 – 80 ppb przy czasie pomiaru 30 minut. Konwencjonalne metody wykrywania formaldehydu obejmują chromatografię, kalorymetrię, fluorescencję oraz spektroskopię. Wszystkie te metody charakteryzują się stosunkowo długim czasem pomiaru, słabą wykrywalnością i często wysoką ceną.

Bin Ding wraz ze współpracownikami z Uniwersytetu Donghua w Szanghaju umieścił za pomocą elektrostatycznego przędzenia. Zwykle nanowłókna otrzymywane za pomocą przędzenia elektrostatycznego mają średnicę 100-500 nm, ich powierzchnia właściwa i porowatość ulegają znacznemu zwiększeniu gdy średnica włókien spada do 20 nm. Otrzymaną tą techniką poliamidową membranę umieszczono na mikrowadze zbudowanej z kryształu kwarcu. Tak powstała sieć poliamidowa charakteryzuje się dużą powierzchnią właściwą wysoką porowatością i gęstością ułożenia oraz dużymi siłami adhezji co pozwala na wykrywanie niskich stężeń formaldehydu – nawet do 50 ppb. Ponadto opracowana struktura charakteryzuje się krótkim czasem detekcji, wysoką powtarzalnością i selektywnością.

Opracowany detektor wymaga jeszcze dopracowania w kierunku powtarzalności jego produkcji i umożliwienia wytwarzania na dużą skalę. Konieczne jest również poznanie dokładnego mechanizmu tworzenia nanosieci polimerowych, które mogą posłużyć do produkcji ultrafiltrów zdolnych nawet do zatrzymywania bakterii oraz wirusów.

(pj)