(PhysOrg.com) - Pesquisadores da Universidade de Toronto continuam a desvendar os mistérios do espaço. Mas mesmo os melhores astronautas do mundo ficam frustrados se a espaçonave não for lançada. Quando a contagem regressiva para, geralmente é porque um vazamento de hidrogênio foi detectado. Um pequeno defeito no dispositivo de detecção pode significar milhões de dólares perdidos.

Agradecidamente, não há falha no lançamento da nova instalação de nanolitografia de feixe de elétrons da U of T, onde os pesquisadores já estão desenvolvendo dispositivos menores do que minúsculos premiados para melhorar os diagnósticos de doenças e aprimorar a tecnologia que impacta campos tão variados quanto a exploração espacial, o ambiente, cuidados de saúde e tecnologias de informação e mídia.

Um desses novos nano-dispositivos, sendo desenvolvido pelo estudante de doutorado Muhammad Alam, é um nariz óptico capaz de detectar vários gases. Alam espera que um dia seja usado pela NASA.

Alamis supervisionado pelos professores de engenharia Mo Mojahedi, diretor do Instituto de Tecnologia de Comunicações Emergentes, e Stewart Aitchison, o vice-reitor da faculdade (pesquisa).

Boeing, um fornecedor de motores de foguetes para a NASA, abordou a equipe em 2007 com a necessidade urgente de um sensor de hidrogênio compacto e confiável. "Às vezes, eles têm que cancelar o lançamento de foguetes por causa de alarmes falsos de sensores de hidrogênio. Isso nos motivou a trabalhar no projeto de um sensor de hidrogênio barato e confiável, "disse Alam.

Contudo, ele disse que isso era apenas parte da motivação. O hidrogênio é um produto químico amplamente utilizado em muitas indústrias. Mais de 50 milhões de toneladas de hidrogênio foram produzidos e usados ​​em 2004 por indústrias que vão de refinarias de petróleo a instalações de processamento de semicondutores. A demanda por hidrogênio está crescendo mais de 10% ao ano. Um sensor de hidrogênio barato e confiável ajudará essas indústrias a lidar com o hidrogênio com mais segurança e eficiência.

Outra motivação do trabalho é o potencial de utilização no monitoramento ambiental de diversos gases. "Estamos, claro, preocupados com o meio ambiente; a conclusão bem-sucedida de nossa pesquisa pode resultar em sensores baratos com a capacidade de detectar vários gases além do hidrogênio. Isso pode ser muito útil para o monitoramento ambiental. "

Essencialmente, o dispositivo consiste em muitos nanofios de silício em um único chip. Esses são minúsculos fios de silício que podem confinar e guiar a luz de maneira muito semelhante à maneira como os fios de metal guiam a eletricidade. Os nanofios são revestidos com material sensível ao hidrogênio. A presença de hidrogênio muda a quantidade de luz que sai dos nanofios. Como eles são tão pequenos, podem haver centenas deles em um único chip e é possível detectar muitos gases diferentes pelo mesmo chip. Em termos de leigos, Aitchison chama isso de "nariz óptico" porque age muito como um nariz humano, que pode farejar e detectar vários odores.

"Para nós, a novidade é torná-los - integrar várias coisas em uma única plataforma. É muito gratificante se o que fazemos tem aplicações práticas."

O laboratório de feixe eletrônico de última geração foi inaugurado oficialmente em 16 de setembro com um sistema de litografia por feixe de elétrons de US $ 6,5 milhões que pode definir recursos tão pequenos quanto 10 nanômetros.

Fornecido pela University of Toronto (notícias:web)