Grafeeni abil nutiseadmega õhureostust mõõtma ({{commentsTotal}})

Tartu ülikooli füüsikud avaldasid järjekordse töö õhukese süsinikukihi ehk grafeeni tulevaste kasutusvõimaluste kohta. Ei pruugi minna rohkem kui mõni aasta, mil meist igaühe mobiiltelefonis on sensor, mis aitab välisõhu reostatust mõõta ning puhtama õhuga liiklemisteid valida. 

Tartu ülikooli materjaliteaduse ja rakendusfüüsika vanemteaduri Raivo Jaaniso sõnul on üheaatomiline graafenikiht kui valge paber, mille teadlane saab vastavalt soovile ise täis kirjutada: “Grafeen on ühe aatomkihi paksune süsiniku materjal. Teda võib ette kujutada nii, et kui te pliiatsiga tõmbate paberile joone, siis jäävad sinna grafeenilehed.”

Süsinik on nimelt ideaalne alusmaterjal erinevate funktsionaalsete molekulide sidumiseks. Need seotud lisamolekulid teevadki tavalisest grafeenikihist tundliku sensori, mis detekteerib õhust mitmesuguseid aineid alates sõidukite heitgaasidest kuni mürgise ammoniaagini välja.Grafeenisensor. Autor: Lauri Kulpsoo/Tartu ülikool

Eestlased edendavad suure 10-aastase rahvusvahelise grafeeniprojekti raames tervise ja keskkonna tööpaketi tegevusi. Kokku osaleb grafeeniprojektis üle saja osapoole ning projekti eesmärgiks ongi uute toodete ja teenuste välja töötamine – grafeen on niivõrd universaalne materjal, et erinevatel kasutusvõimalustel ole piire. Oluliseks eesmärgiks on inimeste elu ja tervist parandada:

“Kõige suurem terviserisk, mis keskkonnast tänapäeval tuleb, see tuleneb õhu saastatusest. Inimesed oleksid sellest palju teadlikumad ja nad ka näeksid õhu kvaliteeti seal kus nad on just sellel hetkel, kui meie kaasaskantavad nutiseadmed näiteks oskaksid õhu kvaliteeti määrata,” on Jaaniso elevil.

Just grafeenil põhinevaid ja nutiseadmetesse sobilikke sensoreid materjaliteadlaste laboris välja töötataksegi. Sõidukite heitgaasidele nagu NOx, CO ja CO2 reageeriv sensor on laboris juba olemas, hiljuti avaldati teadustöö ammoniaagi detekteerimise edusammudest. Tavakasutaja jaoks kõlbliku tööriista ja rakenduseni läheb siiski veel mõned aastad aega.

Margus Kodu. Autor: Lauri Kulpsoo/Tartu ülikool

Ammoniaak on loomakasvatusest, lautadest ja sõnnikuhoidlatest eralduv keskkonnaohtlik gaas. Lisaks on ammoniaak inimesele mürgine ja oluline on mõõta selle sisaldusi suurte tööstuslike külmutusseadmetega töötavate inimeste heaoluks.

Selleks, et õhuke grafeenikiht suudaks ammoniaaki ära tunda, tuleb laseri abiga süsiniku aatomitele vanaadium pentoksiidi (V2O5) kiht lisaks ladestada.

Ideaalis võiks grafeeni baasil arendatav ühe ruutsentimeetrine sensor mõõta meie nutiseadmes reaalajas õhus leiduvaid toksilisi aineid: sensori edasiarendusena sünniksid juba mobiilirakendused, mis aitavad igapäevases elus tervislikumaid liikumisteid valida ning õhureostuse poolest kehvema kvaliteediga piirkondasid või aega vältida.

Kaugemas tulevikus võiks mobiilisensorid hingeõhu abil isegi inimese tervislikku seisundit hinnata – ehk nagu teadlased ütlevad, grafeeni kasutamisel piire ei ole.

Toimetaja: Randel Kreitsberg



Jõulud ei jäta külmaks ka ERR Novaatorit. Jõuluõhtule eelneval kümnel päeval ilmub iga päev Tarmo Soomere jõulukalendrisse „Dekaad“ uus pühadega haakuv fakt, näpunäide või soovitus. Loo nägemiseks liiguta kursor kuupäevale.

teadustöö õigeusu koolide ajaloost
pinged akadeemilise vabaduse ümber
Tööstusdoktorantuur on doktoriõppe erivorm, kus doktorant teeb teadustööd ettevõttele.

Väljavõtted tippülikoolide nõuetest, kuidas teadlased ühiskonda panustavad

Viimaste päevade tulised sõnavõtud teemal kui palju võib ülikool ette kirjutada, keelata või lubada teadlastel teaduspõhist arvamust või ka uuringid väljaspool ülikooli. Sirp tegi ülevaate erinevate maailma tippülikoolide reeglitest, mis ütlevad, millistel alustel võib teadlane oma tööd ühiskonnale anda. Siit on ehk Eesti ülikoolidelgi palju õppida.

Kust pärines Tšeljabinski meteoor?

Meteoorkehad lõhkevad sissetunginud õhu survel

Kosmosest tuleb Maa peale palju kraami, iga päev umbes 60 tonni kosmilist tolmu ja 10 grammist raskemaid meteoorkehi igal aastal umbes 50 000 tonni. Suuri kehi nagu 2013. aasta Tšeljabinski meteoorkeha langeb Maale õnneks suhteliselt harva. Nüüd selgub aga värskest teadustööst, et Maa atmosfäär kaitseb Maa pinda kosmosekivide eest veel paremini, kui seni arvatud.

ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: