Uma equipe de pesquisa conjunta na Coréia conseguiu identificar o princípio de reação do material de detecção de gás de alta seletividade e desenvolver o primeiro sensor de gás de alta seletividade de resposta múltipla do mundo que pode fazer medições de medição óptica e elétrica simultaneamente. As equipes são lideradas pelo Dr. Jin Woo Choi do Departamento de Energia e Materiais Eletrônicos do Instituto Coreano de Ciência dos Materiais (KIMS), Dr. Han Seul Kim do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia da Informação (KISTI) e o professor Hyung Woo Lee da Universidade Nacional de Pusan.
Os materiais de detecção de gás semicondutor existentes detectam gás à medida que as moléculas de gás são adsorvidas na superfície da camada de detecção, resultando em alteração da resistência elétrica. Os materiais existentes são subutilizados, pois a seletividade do gás é baixa, pois a resistência muda independentemente do tipo de gás e, na maioria dos casos, a alteração das propriedades elétricas é o único indicador. A equipe de pesquisa desenvolveu um novo material cuja estrutura cristalina muda quando exposta a um gás específico e, com base nisso, produziu um sensor de gás de alta seletividade que muda de cor e resistência ao mesmo tempo.

A equipe de pesquisa sintetizou Cs não tóxicos₃ Cu₂ Eu₅ , um material de filme fino de haleto metálico ecológico à base de cobre. Eles confirmaram que o material pode mudar reversivelmente por meio de simulações baseadas em supercomputadores e provaram que as moléculas de água são estimulantes eficazes para a mudança do cristal. A equipe fabricou um dispositivo sensor com base nessa teoria e identificou que o dispositivo pode detectar com sucesso moléculas de água. Ao utilizar simultaneamente propriedades elétricas e mudanças de cor, eles conseguiram distinguir com sucesso vários álcoois de diferentes polaridades.

Em 2021, o valor de mercado global do sensor de gás foi de US$ 1 bilhão e deve crescer 7,5% ao ano. A tecnologia de sensor de gás semicondutor é adequada para produtos leves, bem como miniaturização e produção em massa, que podem ser usados ​​em vários campos, como telefones celulares, Internet das Coisas (IoT), agricultura e pecuária. Esta tecnologia tem um importante valor de pesquisa, pois apresentou um novo conceito de sensor e um caso de demonstração usando um material com uma estrutura cristalina mutável pela primeira vez no mundo.

Os investigadores principais, Dr. Jin Woo Choi, pesquisador sênior da KIMS e Dr. Han Seul Kim, pesquisador sênior da KISTI, dizem que "esta pesquisa sugere uma nova direção para o desenvolvimento de dispositivos sensores semicondutores e novos materiais. características, espera-se que o novo material de detecção seja aplicado a várias indústrias, como agricultura, pecuária, médica e móvel".

A pesquisa foi publicada em Materiais Funcionais Avançados .

Atualmente, a equipe de pesquisa está trabalhando para maximizar a seletividade usando a capacidade de resposta fotoelétrica em combinação e sintetizando novos materiais cristalinos para responder a vários gases. + Explorar mais

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