Máy phát hiện hóa chất tiêu thụ ít điện năng

18/09/2013

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore đã chế tạo máy phát hiện hóa chất tiêu thụ ít điện năng

Không giống với nhiều máy phát hiện hóa chất thông thường cần có một nguồn điện từ bên ngoài, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore, Hoa Kỳ, đã phát triển một cảm biến nano dựa vào các dây nano bán dẫn chứ không phải các ắc quy truyền thống.

Thiết bị mới khắc phục nhu cầu về điện năng của các cảm biến thông thường và còn đơn giản, có độ nhạy cao và có khả năng phát hiện nhanh nhiều loại phân tử khác nhau. Việc chế tạo thiết bị này là bước đầu tiên để tạo ra một cảm biến hóa học dễ dàng sử dụng tại chiến trường.

Yinmin Morris Wang và các cộng sự Daniel Aberg, Paul Erhart, Nipun Misra, Aleksandr Noy và Alex Hamza tại Phòng thí nghiệm Lawrence Livermore cùng với các cán bộ tại Đại học Khoa học và công nghệ Thượng Hải đã chế tạo những chiếc máy phát hiện hóa chất tiêu thụ ít điện năng thế hệ mới sử dụng các dây nano bán dẫn một chiều. Các cảm biến nano lợi dụng sự tương tác duy nhất giữa các loại hóa chất với bề mặt dây nano bán dẫn kích thích tích điện giữa 2 đầu dây nano hoặc giữa các dây nano đã tiếp xúc và dây nano chưa tiếp xúc (exposed and unexposed nanowire). Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm các cảm biến tiêu thụ ít điện năng nhờ các loại nền (platform) khác nhau, đó là nền chì oxit và nền silicon bằng cách sử dụng dung môi etanol làm tác nhân thử nghiệm. Trong cảm biến chì oxit, nhóm nghiên cứu đã phát hiện thấy sự thay đổi điện áp giữa 2 đầu dây nano khi một lượng nhỏ etanol được đặt trên máy phát hiện.

Wang cho biết sự gia tăng tín hiệu điện gần như xuất hiện gần như tức thì và giảm dần khi etanol bốc hơi. Tuy nhiên, khi nhóm nghiên cứu đặt một ít dung môi hexan lên thiết bị, thì thấy xuất hiện điện áp nhỏ, chứng tỏ cảm biến nano phản ứng có chọn lọc với nhiều loại phân tử dung môi. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng hơn 15 loại dung môi hữu cơ và thấy điện áp với mỗi dung môi lại khác nhau. Wang cho rằng đặc điểm này giúp các cảm biến nano có thể phát hiện ra nhiều loại hóa chất khác nhau và hàm lượng của chúng. Phản ứng với nhiều loại dung môi khác nhau hơi giống như khi nhóm nghiên cứu làm thử nghiệm với các cảm biến nano silicon. Tuy nhiên, điện áp giảm khi dung môi bốc hơi lại rất khác so với các cảm biến chì oxit. Bước tiếp theo nhóm nghiên cứu sẽ thử nghiệm các cảm biến với những phân tử phức tạp hơn như các phân tử từ chất nổ và các hệ thống sinh học.

Theo https://www.llnl.gov/news

Same Category

Giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả ngành xi măng Việt Nam

25/08/2026

Giải pháp VRD-THVi làm mát thích ứng, tiết kiệm năng lượng cho nhà xưởng công nghiệp 06/03/2026

Giải pháp VRD-THVi làm mát thích ứng thông minh dựa trên nguyên lý cân bằng nhiệt-ẩm thời gian thực của Công ty TNHH SC Việt Nam đã được Bộ Công Thương trao tặng Giải thưởng Giải pháp công nghệ hiệu quả năng lượng đổi mới, sáng tạo năm 2025.
Nhà vườn thanh long ứng dụng công nghệ, tăng hiệu quả vụ Tết 19/01/2026

Lâm Đồng - Nhiều vườn thanh long ứng dụng công nghệ, thuê dịch vụ chong đèn, giám sát để giảm chi phí và nâng cao hiệu quả sản xuất vụ Tết.
Quản lý kiểm toán năng lượng: Bài học quốc tế và hàm ý chính sách cho Việt Nam 09/01/2026

Kiểm toán năng lượng ngày càng đóng vai trò then chốt trong quản trị năng lượng và thực hiện mục tiêu hiệu quả năng lượng tại nhiều quốc gia. Từ kinh nghiệm của EU, Hoa Kỳ và một số nước châu Á, bài viết phân tích các mô hình quản lý tiêu biểu, qua đó gợi mở những bài học và khuyến nghị chính sách phù hợp cho Việt Nam.
Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong xử lý nước công nghiệp: Xu hướng tất yếu của sản xuất xanh 08/01/2026

Trong bối cảnh giá điện tăng, tiêu chuẩn môi trường siết chặt và yêu cầu giảm phát thải trong các ngành sản xuất, bài toán tiết kiệm năng lượng trong xử lý nước công nghiệp đang trở thành ưu tiên hàng đầu của doanh nghiệp.
Năng lực kiểm toán năng lượng: Bài toán con người, thiết bị và yêu cầu chuẩn hóa thị trường 05/01/2026

Kiểm toán năng lượng được xem là “điểm khởi đầu” của mọi nỗ lực sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Tuy nhiên, thực tiễn triển khai cho thấy năng lực con người, trang thiết bị và mức độ chuẩn hóa giữa các tổ chức kiểm toán vẫn còn nhiều khoảng trống.
Ứng dụng IoT và AI trong quản lý và tiết kiệm năng lượng 04/12/2025

Trước áp lực giảm phát thải và nhu cầu năng lượng tăng nhanh, nhiều doanh nghiệp Việt Nam đang chuyển sang ứng dụng IoT và AI để quản lý và tối ưu tiêu thụ năng lượng. Từ giám sát thời gian thực, phát hiện bất thường đến tự động hóa báo cáo và tối ưu vận hành, các công nghệ mới đang chứng minh hiệu quả rõ rệt trong sản xuất, chiếu sáng và quản lý đô thị, mở ra hướng đi quan trọng cho mục tiêu tiết kiệm năng lượng và chuyển đổi xanh.
Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả: Công nghệ là "chìa khoá" 27/11/2025

Chiều ngày 27/11, Cục Đổi mới sáng tạo, Chuyển đổi xanh và Khuyến công (Bộ Công Thương) đã tổ chức Hội thảo chuyên đề “Công nghệ sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”.
Phát triển xi măng mới tiết kiệm năng lượng 07/11/2025

Các nhà khoa học Trung Quốc và Hoa Kỳ đã nghiên cứu một loại xi măng mới, không giống như bê tông và xi măng truyền thống, có khả năng giảm sự tích tụ nhiệt trong các tòa nhà và hạ thấp nhiệt độ bên trong một cách hiệu quả.