Sensor de calidad del aire que podría salvar vidas de bebés

Unos científicos de la Universidad de Sussex han colaborado con una empresa de Oxford, M-SOLV, y un equipo de científicos de toda Europa para desarrollar un sensor de Dióxido de Nitrógeno (NO2) altamente sensible y preciso, que tiene aplicaciones potenciales que podrían salvar vidas en entornos domésticos, públicos e industriales. Como uno de los principales contaminantes del aire que se origina en los motores de combustión y en los procesos industriales, la exposición a largo plazo al NO2 puede causar problemas respiratorios, que pueden ser especialmente graves e incluso mortales para los bebés y las personas que sufren de asma.

El sensor de gas podría, por primera vez, proporcionar lecturas precisas de los niveles de NO2 en el entorno local en un dispositivo asequible y portátil, enmarcado en la denominada Internet de las cosas, que podría sincronizarse con teléfonos inteligentes y aplicaciones.

Los reglamentos de la Unión Europea permiten superar un umbral de 20 partes por billón (ppb) de NO2 en el aire no más de 18 veces en un año. Sin embargo, solo en Londres, el promedio mensual está regularmente por encima de esto. La vigilancia de la calidad del aire para evitar esa exposición a niveles de ppb solo es posible actualmente con un equipo poco manejable y costoso y, por lo tanto, apenas se aplica.

El reto al que se enfrentaban los científicos, por lo tanto, era crear un dispositivo que fuera lo suficientemente sensible y preciso para detectar menos de 20 partes por billón de NO2 en el aire, pero que también funcionara en situaciones del mundo real y que fuera lo suficientemente conveniente y asequible como para tener un uso generalizado.

El sensor protegerá a los bebés mientras duermen. (Foto: Pixabay)

Su avance llegó cuando desarrollaron una capa de detección de NO2 basada en un aerogel de carbono depositado por láser (LDCA), que descubrieron que tenía una selectividad excepcional hacia el NO2 en relación a otros contaminantes comunes del aire, lo que lo hacía único entre los nanomateriales de carbono.

Utilizando un proceso escalable y barato de un solo paso, la fina, porosa y bien adherida película de LDCA se deposita entonces sobre electrodos, que pueden ser alojados en una serie de dispositivos para la vigilancia continua del aire. El sensor es tan sensible que puede detectar cerca de 10 partes por billón de NO2 en menos de 15 minutos y, lo que es crucial, puede funcionar a temperatura ambiente, incluso funcionando bien en condiciones de humedad, un entorno problemático para muchos otros sensores.

Las posibles aplicaciones del sensor son diversas. Por ejemplo, podría actuar como dispositivo de seguridad para vigilar la calidad del aire en el dormitorio de un bebé; para ayudar a informar sobre las mejores rutas y horarios de paseo o ciclismo para evitar altos niveles de contaminación; e incluso ser utilizado por parte de agentes inmobiliarios para proporcionar a los posibles compradores de viviendas información sobre los niveles de dióxido de nitrógeno en una casa y en una zona. Los científicos esperan que la tecnología sea utilizada por los ayuntamientos para rastrear los niveles de contaminación en los entornos urbanos y en la industria. (Fuente: NCYT Amazings)