p A detecção de monóxido de carbono (CO) no ar é uma questão vital, visto que o CO é um gás venenoso e um poluente ambiental. O CO normalmente deriva da combustão incompleta de combustíveis à base de carbono, como gás de cozinha e gasolina; não tem odor, gosto, ou cor e, portanto, é difícil de detectar. Os cientistas têm investigado sensores que podem determinar a concentração de CO, e uma equipe da Universidade de Pós-Graduação do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST), em conjunto com a Universidade de Toulouse, encontrou um método inovador para construir esses sensores. p Como uma ferramenta para detecção de CO, os cientistas usam fios extremamente pequenos:nanofios de óxido de cobre. Nanofios de óxido de cobre reagem quimicamente com CO, criando um sinal elétrico que pode ser usado para quantificar a concentração de CO. Esses nanofios são tão finos que é possível caber mais de 1.000 deles na espessura média de um fio de cabelo humano.

p Dois problemas dificultaram o uso de nanofios. "O primeiro problema é a integração de nanofios em dispositivos grandes o suficiente para serem manuseados e que também podem ser facilmente produzidos em massa, "disse o Prof Mukhles Sowwan, diretor da Nanoparticles by Design Unit da OIST. "O segundo problema é a capacidade de controlar o número e a posição dos nanofios em tais dispositivos." Ambas as dificuldades podem ter sido resolvidas pelo Dr. Stephan Steinhauer, bolsista de pós-doutorado na OIST, junto com o Prof Sowwan, e pesquisadores da Universidade de Toulouse. Eles publicaram recentemente sua pesquisa na revista ACS Sensors.

p "Para criar nanofios de óxido de cobre, você precisa aquecer microestruturas de cobre vizinhas. Começando pelas microestruturas, os nanofios crescem e preenchem a lacuna entre as microestruturas, formando uma conexão elétrica entre eles, "Dr. Steinhauer explicou." Nós integramos microestruturas de cobre em uma microplaca, desenvolvido pela Universidade de Toulouse. Um microaquecedor é uma membrana fina que pode aquecer até várias centenas de graus Celsius, mas com baixíssimo consumo de energia. "Graças ao micro aquecedor, os pesquisadores têm um alto grau de controle sobre a quantidade e a posição dos nanofios. Também, a microplaca fornece aos cientistas dados sobre o sinal elétrico que passa pelos nanofios.

p O resultado final é um dispositivo excepcionalmente sensível, capaz de detectar concentrações muito baixas de CO. "Potencialmente, Sensores de CO miniaturizados que integram nanofios de óxido de cobre com microplacas são o primeiro passo para a próxima geração de sensores de gás, "Comentou o Prof Sowwan." Em contraste com outras técnicas, nossa abordagem é econômica e adequada para produção em massa. "

p Este novo método também pode ajudar os cientistas a compreender melhor a vida útil do sensor. O desempenho de um sensor diminui com o tempo, e este é um grande problema na detecção de gás. Os dados obtidos com este método podem ajudar os cientistas a compreender os mecanismos por trás desse fenômeno, fornecendo-lhes informações que começam no início da vida útil do sensor. Tradicionalmente, pesquisadores primeiro cultivam os nanofios, em seguida, conecte os nanofios a um dispositivo, e, finalmente, comece a medir a concentração de CO. "Nosso método permite o crescimento dos nanofios em uma atmosfera controlada, onde você pode realizar imediatamente medições de detecção de gás, "Dr. Steinhauer observou." Basicamente, você para de crescer e começa a medir, tudo no mesmo local. "