Yeni Akıllı Sensör Gazları Karışıkken Bile Ayırt Edebiliyor

 

Havada hangi gazların olduğunu anlamak, özellikle de birden fazla gaz birbirine karışmışsa, pek kolay bir iş değil. Ancak Amerikalı bilim insanları, bu zorluğun üstesinden gelebilecek yeni nesil bir sensör teknolojisi geliştirdi. Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign’deki araştırmacılar, özel malzemeler ve akıllı yazılım kullanarak farklı gazları aynı anda ve birbirine karıştırmadan tespit edebilen küçük ve az enerji harcayan bir sensör üretti.

Karbon Nanotüpler ve Akıllı Yazılım Bir Arada Çalışıyor

Bu yeni sensörün temelinde karbon nanotüp adı verilen, saç telinden bile kat kat ince, tüp şeklinde yapılar bulunuyor. Bu minik tüplerin elektrik iletkenliği, üzerlerine farklı gaz molekülleri yapıştığında değişiyor. Her gaz, tüpler üzerinde kendine özgü, çok hafif bir elektriksel iz bırakıyor. İşte bu noktada “makine öğrenmesi” denilen akıllı bir bilgisayar programı devreye giriyor. Bu program, zamanla hangi gazın nasıl bir elektriksel “parmak izi” bıraktığını öğreniyor ve bu ince değişiklikleri tanıyarak gazları ayırt edebiliyor.

Gaz Karışımları Artık Sorun Olmaktan Çıkıyor

Günümüzde kullanılan birçok gaz sensörünün en büyük zorluklarından biri, ortamda birden fazla gaz varken doğru ölçüm yapamaması. Sensörler genellikle bir gazı diğeriyle karıştırabiliyor veya bir gazın varlığı diğerinin ölçümünü engelleyebiliyor. Illinois Üniversitesi’ndeki ekibin geliştirdiği bu yeni sensör ise, akıllı yazılım sayesinde her gazın benzersiz desenini tanıdığı için bu sorunu aşıyor. Yani, ortamda amonyak, karbondioksit veya başka gazlar karışık halde bulunsa bile, sensör hangisinin hangisi olduğunu ve miktarını yüksek doğrulukla belirleyebiliyor. Araştırmayı yürütenlerden Profesör Ying Diao da, özellikle gerçek dünya koşullarında karşılaşılan bu karmaşık gaz karışımlarını ayırt edebilmenin büyük bir başarı olduğunu belirtiyor.

Hava Kalitesinden Sağlığa Kadar Birçok Alanda Kullanılabilir

Bu teknolojinin başarılı olması durumunda kullanım alanları oldukça geniş olabilir. Örneğin, evlerde veya şehirlerde hava kalitesini anlık olarak takip etmek, endüstriyel tesislerde tehlikeli gaz sızıntılarını erkenden tespit etmek veya tıbbi alanda nefes analizi yoluyla bazı hastalıkların teşhisine yardımcı olmak gibi uygulamalar mümkün hale gelebilir. Sensörün küçük boyutlu olması ve çok az enerjiye ihtiyaç duyması, onu giyilebilir cihazlardan mobil uygulamalara kadar pek çok farklı alanda kullanılabilir kılıyor.

Geliştirme Çalışmaları Devam Ediyor

Bu yeni sensör teknolojisi henüz araştırma ve geliştirme aşamasında olsa da, elde edilen ilk sonuçlar oldukça umut verici. Bilim insanları, sensörün hassasiyetini, dayanıklılığını ve farklı gaz türlerini ayırt etme yeteneğini daha da geliştirmek için çalışmalarını sürdürüyor. Bu teknoloji, gelecekte çevremizdeki görünmez gazları anlama ve kontrol etme şeklimizi önemli ölçüde değiştirebilir.