Shuohao Cai, seithuti sa bongaka saenseng ea mobu, o beha molamu oa sensor o nang le setikara sa sensor sa mesebetsi e mengata se lumellang litekanyo botebong bo fapaneng mobung Setsing sa Lipatlisiso tsa Temo sa Univesithi ea Wisconsin-Madison Hancock.
MADISON — Baenjiniere ba Univesithi ea Wisconsin-Madison ba thehile li-sensor tse theko e tlase tse ka fanang ka tlhokomelo e tsoelang pele, ea nako ea sebele ea nitrate mefuteng e tloaelehileng ea mobu oa Wisconsin. Li-sensor tsena tse hatisitsoeng tsa electrochemical li ka thusa balemi ho etsa liqeto tse nang le tsebo haholoanyane tsa taolo ea limatlafatsi le ho hlokomela melemo ea moruo.
“Lisensara tsa rona li ka fa balemi kutloisiso e betere ea boemo ba phepo ea mobu oa bona le bongata ba nitrate bo fumanehang limela tsa bona, e leng se ba thusang ho etsa qeto e nepahetseng haholoanyane hore na ba hloka manyolo a makae,” ho boletse Joseph Andrews, moprofesa ea thusang Univesithing ea Harvard. Phuputso ena e etelletsoe pele ke Sekolo sa Boenjiniere ba Mechanical Univesithing ea Wisconsin-Madison. “Haeba ba ka fokotsa bongata ba manyolo ao ba a rekang, ho boloka litšenyehelo ho ka ba bohlokoa bakeng sa mapolasi a maholo.”
Li-nitrate ke limatlafatsi tsa bohlokoa bakeng sa kholo ea lijalo, empa li-nitrate tse ngata li ka tsoa mobung 'me tsa kena metsing a ka tlas'a lefatše. Mofuta ona oa tšilafalo o kotsi ho batho ba noang metsi a silafetseng a seliba 'me o kotsi tikolohong. Sensor e ncha ea bafuputsi e ka boela ea sebelisoa e le sesebelisoa sa lipatlisiso tsa temo ho beha leihlo ho tsoa ha nitrate le ho thusa ho nts'etsapele mekhoa e metle ea ho fokotsa litlamorao tsa eona tse kotsi.
Mekhoa ea hona joale ea ho beha leihlo nitrate ea mobu e hloka mosebetsi o mongata, e bitsa chelete e ngata, 'me ha e fane ka lintlha tsa nako ea sebele. Ke ka lebaka leo setsebi sa lisebelisoa tsa elektroniki tse hatisitsoeng Andrews le sehlopha sa hae ba ileng ba ikemisetsa ho theha tharollo e betere, e theko e tlase.
Morerong ona, bafuputsi ba sebelisitse mokhoa oa ho hatisa oa inkjet ho theha sensor ea potentiometric, mofuta oa sensor ea electrochemical ea filimi e tšesaane. Li-sensor tsa potentiometric hangata li sebelisoa ho lekanya nitrate ka nepo litharollong tsa metsi. Leha ho le joalo, li-sensor tsena ka kakaretso ha lia lokela ho sebelisoa libakeng tsa mobu hobane likaroloana tse kholo tsa mobu li ka ngoapa li-sensor 'me tsa thibela litekanyo tse nepahetseng.
“Phephetso e kgolo eo re neng re leka ho e rarolla e ne e le ho fumana tsela ya ho etsa hore di-sensor tsena tsa electrochemical di sebetse hantle maemong a thata a mobu le ho lemoha di-ion tsa nitrate ka nepo,” ho boletse Andrews.
Tharollo ea sehlopha e ne e le ho beha lera la polyvinylidene fluoride holim'a sensor. Ho ea ka Andrews, thepa ena e na le litšobotsi tse peli tsa bohlokoa. Ea pele, e na le masoba a manyenyane haholo, a ka bang li-nanometer tse 400 ka boholo, a lumellang li-ion tsa nitrate ho feta ha a ntse a thibela likaroloana tsa mobu. Ea bobeli, e phela ka metsi, ke hore, e hohela metsi 'me e a monya joalo ka seponche.
“Kahoo metsi afe kapa afe a nang le nitrate a tla kenella ka ho khetheha ka har'a li-sensor tsa rona, e leng ntho ea bohlokoa haholo hobane mobu le oona o tšoana le seponche 'me u tla lahleheloa ke ntoa mabapi le mongobo o kenang ka har'a sensor haeba u sa khone ho monya metsi ka tsela e tšoanang. Bokhoni ba mobu,” ho boletse Andrews. “Litšobotsi tsena tsa lera la polyvinylidene fluoride li re lumella ho ntša metsi a nang le nitrate, ho a isa holim'a sensor le ho lemoha nitrate ka nepo.”
Bafuputsi ba qaqisitse kgatelopele ya bona pampiring e phatlaladitsweng ka Hlakubele 2024 koranteng ya Advanced Materials Technology.
Sehlopha se lekile sensor ea bona mefuteng e 'meli e fapaneng ea mobu e amanang le Wisconsin—mobu o lehlabathe, o tloaelehileng likarolong tse ka leboea-bohareng tsa naha, le mobu o teteaneng oa silika, o tloaelehileng ka boroa-bophirima ho Wisconsin—'me sa fumana hore li-sensor li hlahisitse liphetho tse nepahetseng.
Bafuputsi jwale ba kopanya sensor ya bona ya nitrate tsamaisong ya sensor e sebetsang ka mesebetsi e mengata eo ba e bitsang "setikara sa sensor," moo mefuta e meraro e fapaneng ya disensara e kentsweng hodima polasetiki e tenyetsehang ho sebediswa setshehetso se kgomaretsang. Distikara di boetse di na le disensara tsa mongobo le mocheso.
Bafuputsi ba tla hokela distikara tse mmalwa tsa kutlo posong, ba di behe bophahamong bo fapaneng, ebe ba pata poso mobung. Setha sena se ba dumella ho nka ditekanyo botebong bo fapaneng ba mobu.
“Ka ho lekanya nitrate, mongobo le mocheso botebong bo fapaneng, jwale re ka lekanya tshebetso ya ho ntsha nitrate mme ra utlwisisa hore na nitrate e tsamaya jwang mobung, e leng ntho e neng e sa kgonehe pele,” ho boletse Andrews.
Lehlabuleng la 2024, bafuputsi ba rera ho beha dithupa tse 30 tsa di-sensor mobung Setsing sa Dipatlisiso tsa Temo sa Hancock le Setsing sa Dipatlisiso tsa Temo sa Arlington Univesithing ya Wisconsin-Madison ho ya leka sensor ena hape.
Nako ea poso: Phupu-09-2024