p Fazel Yavari desenvolveu um novo sensor para detectar quantidades extremamente pequenas de gases perigosos. O aluno de doutorado do Rensselaer Polytechnic Institute aproveitou o poder do material mais fino do mundo, grafeno, para criar um dispositivo durável, barato de fazer, e incrivelmente sensível. p Aluno do Departamento de Mecânica, Aeroespacial, e Engenharia Nuclear em Rensselaer, O sensor de Yavari abre a porta para uma nova geração de detectores de gás para uso por esquadrões de bombas, oficiais de defesa e aplicação da lei, bem como em ambientes industriais. Para esta inovação, Yavari foi nomeado o vencedor dos $ 30 de 2012, Prêmio Aluno Rensselaer 000 Lemelson-MIT. Ele está entre os três 2012 $ 30, Os vencedores do prêmio Lemelson-MIT Collegiate Student Prize anunciados hoje.

p “Soluções inovadoras para os desafios de amanhã requerem um certo tipo de indivíduo - aquele que está pronto e disposto a assumir riscos calculados e aproveitar oportunidades promissoras. Esses arquitetos da mudança impulsionam o estado da arte, e pode afetar o progresso em escala global, ”Disse Rensselaer Presidente Shirley Ann Jackson. “Fazel Yavari, com sua exploração criativa do grafeno para criar um novo e promissor sensor de gás, é um exemplo estelar de tal arquiteto de mudança. Nós o parabenizamos, e parabenizar todos os vencedores e finalistas do Lemelson-MIT Collegiate Student Prize por inovar de uma forma mais ousada, futuro mais brilhante. ”

p Yavari é o sexto destinatário do Prêmio Aluno Lemelson-MIT Rensselaer. Dado pela primeira vez em 2007, o prêmio é concedido anualmente a um estudante graduado ou graduado da Rensselaer que criou ou melhorou um produto ou processo, aplicou uma tecnologia de uma maneira nova, redesenhado um sistema, ou demonstrou notável inventividade de outras maneiras.

p “Os vencedores e finalistas do Lemelson-MIT Collegiate Student Prize deste ano do MIT, RPI, e a UIUC estão ajudando a atender às necessidades de inovação do país. A paixão desses alunos por invenções e suas ideias vão melhorar a vida das pessoas em todo o mundo, ”Afirma Joshua Schuler, diretor executivo do Programa Lemelson-MIT. “Aplaudimos suas realizações que, sem dúvida, também inspirarão as futuras gerações de inventores.”

p Detecção de gás movida a grafeno

p Com seu projeto, intitulado "Detecção de alta sensibilidade de gases perigosos usando uma rede de espuma de grafeno, ”Yavari supera as deficiências que têm impedido os detectores de gás baseados em nanoestrutura de chegar ao mercado.

p A detecção de traços de gases perigosos presentes no ar é uma consideração crítica de segurança e saúde em muitas situações diferentes, da fabricação industrial e processamento químico à detecção de bombas e monitoramento ambiental. Os sensores convencionais de gás são muito volumosos e caros, o que limita seu uso em muitos aplicativos, ou eles não são sensíveis o suficiente para detectar traços de gases. Também, muitos sensores comerciais requerem temperaturas muito altas para detectar gases de forma adequada, e, por sua vez, requerem grandes quantidades de energia.

p Os pesquisadores há muito buscam alavancar o poder dos nanomateriais para detecção de gás. Nanoestruturas individuais como grafeno, uma folha de átomos de carbono com a espessura de um átomo, organizada como uma cerca de arame de galinheiro em nanoescala, são extremamente sensíveis às mudanças químicas. Contudo, criar um dispositivo baseado em uma única nanoestrutura é caro, altamente complexo, e os dispositivos resultantes são extremamente frágeis, propenso ao fracasso, e oferecem leituras inconsistentes.

p Yavari superou esses obstáculos e criou um dispositivo que combina a alta sensibilidade de um material nanoestruturado com durabilidade, preço baixo, e facilidade de uso de um dispositivo macroscópico. Seu novo sensor de espuma de grafeno, mais ou menos do tamanho de um selo postal e tão grosso quanto feltro, funciona à temperatura ambiente, é consideravelmente mais barato de fazer, e ainda muito sensível a pequenas quantidades de gases. O sensor funciona lendo as mudanças na condutividade elétrica da espuma de grafeno conforme ela encontra partículas de gás e elas aderem à superfície da espuma. Outro benefício do dispositivo de Yavari é sua capacidade de remover rápida e facilmente esses produtos químicos presos, aplicando uma pequena corrente elétrica.

p O novo sensor de espuma de grafeno foi projetado para detectar os gases amônia e dióxido de nitrogênio, mas pode ser configurado para funcionar com outros gases também. A detecção de amônia é importante porque o gás é comumente usado em processos industriais, e a amônia é um subproduto de vários explosivos. O dióxido de nitrogênio também é um subproduto de vários explosivos, bem como um poluente monitorado de perto encontrado na exaustão da combustão e emissões de automóveis. O sensor de Yavari pode detectar ambos os gases em quantidades tão pequenas quanto 0,5 partes por milhão em temperatura ambiente.