பிபிஎம் அளவில் அமோனியா கசிவைக் கண்டறியும் புதிய பெரோவ்ஸ்கைட் உணரி

கொரியப் பொருட்கள் அறிவியல் நிறுவனத்தின் (KIMS) எரிசக்தி-சுற்றுச்சூழல் பொருட்கள் ஆராய்ச்சிப் பிரிவைச் சேர்ந்த மியுங்க்வான் சாங் தலைமையிலான குழு, ஈயம் இல்லாத, சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த பெரோவ்ஸ்கைட் சேர்மத்தைப் (படிக அமைப்புடைய பொருள், இது உணரிகளிலும் சூரிய மின்கலங்களிலும் பயன்படுகிறது) பயன்படுத்தி மிக உணர்திறன் மிக்க அமோனியா வாயு உணரியை உருவாக்கியுள்ளது. ஸ்மால் ஸ்ட்ரக்சர்ஸ் இதழில் வெளியான இந்த ஆய்வில், புசான் தேசிய பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் ஹியுங் வூ லீ, இன்ச்சியோன் தேசிய பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் யங்ஹோ காங், ஆஸ்திரேலியாவின் மேக்குவாரி பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் ஜின்சியோல் கிம் ஆகியோரும் இணைந்து பணியாற்றினர்.

கையாள்வதற்குக் கடினமான ஹைட்ரஜனை எளிதாக சேமிக்கவும் கடத்தவும் உதவும் என்பதால், அமோனியா அடுத்தகட்ட ஹைட்ரஜன் கடத்தியாக கவனம் பெற்று வருகிறது. சிறிய அளவு கசிவு கூட உடல்நலத்தைப் பாதிக்கும் என்பதால், சேமிப்பு, போக்குவரத்து, தொழிற்சாலை பகுதிகளில் உயர் செயல்திறன் கொண்ட உணரிகள் அவசியமாகின்றன. வழக்கமான பெரோவ்ஸ்கைட் வாயு உணரிகள் அதிக உணர்திறன் கொண்டவையாக இருந்தாலும், அவற்றில் பெரும்பாலானவற்றில் ஈயம் உள்ளது; இது உடல்நலத்துக்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் தீங்கு விளைவிப்பதுடன், வணிகப் பயன்பாட்டையும் கட்டுப்படுத்துகிறது.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆண்டிமனி (Sb) தனிமத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஈயமற்ற பெரோவ்ஸ்கைட்டான ஃபார்மமிடினியம் ஆண்டிமனி புரோமைடு (FA3Sb2Br9) எனும் சேர்மத்தை உணர் பொருளாகப் பயன்படுத்தினர். இந்த உணரி 1 பிபிஎம் (பத்து லட்சத்தில் ஒரு பங்கு) அளவு குறைவான அமோனியாவைக் கூட துல்லியமாகக் கண்டறிந்தது. 100 பிபிஎம் அளவில் வெளிப்படுத்தும்போது, 13 வினாடிகளில் பதிலளித்து, மின் சிக்னல் 235 சதவீதம் வரை உயர்ந்தது. மீத்தேன், கார்பன் மோனாக்சைடு, நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள், ஹைட்ரஜன், மெத்தனால் ஆகிய பிற வாயுக்களுக்கு இந்த உணரி மிகக் குறைந்த பதிலையே காட்டியது; இது அமோனியாவுக்கான அதிக தேர்தன்மையை உறுதிசெய்தது. இரண்டு மாதங்கள் சேமித்து வைத்த பின்னரும், இது தனது ஆரம்பச் செயல்திறனில் சுமார் 97 சதவீதத்தைத் தக்கவைத்துக் கொண்டது; மேலும் இதை எளிய ஸ்பின்-கோட்டிங் முறையில் தயாரிக்க முடியும், இது பெரிய அளவிலான, குறைந்த செலவிலான உற்பத்திக்கு ஏற்றது.

இந்த ஆய்வுக் குழு ஒரு புதிய உணர்தல் பொறிமுறையையும் கண்டறிந்தது. முன்னர், அமோனியா மூலக்கூறுகள் உணர் பொருளின் மேற்பரப்பில் ஒட்டிக்கொள்வதே மின் சிக்னலுக்குக் காரணம் என விளக்கப்பட்டு வந்தது. ஆனால் ஆராய்ச்சியாளர்கள், அமோனியா மூலக்கூறுகள் மீட்டெடுக்கக்கூடிய வகையில் பெரோவ்ஸ்கைட் அமைப்பினுள் புகுந்து, பி-வகை டோப்பிங்கை (ஒரு பொருளில் நேர் மின்சுமை கடத்திகளின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்கும் செயல்முறை) ஏற்படுத்துவதைக் கண்டறிந்தனர். இதனால் மின் கடத்துத்திறன் அதிகரித்து, உணரியின் சிக்னல் உருவாகிறது. "நாங்கள் ஈயம் இல்லாத, சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த பெரோவ்ஸ்கைட்டைப் பயன்படுத்தி மிக உணர்திறன் மிக்க அமோனியா உணரியை உருவாக்கியதோடு, அதன் உணர்தல் பொறிமுறையை அணு அளவில் கண்டறிந்ததாலும் இந்த ஆய்வு முக்கியத்துவம் பெறுகிறது," என்று சாங் தெரிவித்தார்.

சுமார் பத்துக்கணக்கான பிபிஎம் அளவு அமோனியாவே தொழிலாளர்களின் உடல்நலத்தைப் பாதிக்கக்கூடும்.