Un team di scienziati dell'Università di Exeter ha creato un nuovo tipo di dispositivo che potrebbe essere utilizzato per sviluppare sensori di gas convenienti.

Il team pionieristico, che include due studenti universitari del secondo anno di Exeter, hanno creato un nuovo tipo di dispositivo che emette luce nella parte infrarossa dello spettro. Molti gas importanti assorbono fortemente la luce infrarossa e questo assorbimento caratteristico può essere utilizzato per rilevarli.

Però, la maggior parte dei sensori di gas a infrarossi esistenti utilizza sorgenti a incandescenza convenzionali "lampadine" di luce infrarossa, che hanno una serie di notevoli carenze tra cui tempi di vita limitati a causa della fragilità del filamento. I nuovi sensori potrebbero essere utilizzati per una vasta gamma di applicazioni, tra cui il rilevamento di inquinanti atmosferici come il biossido di azoto, che viene emesso dagli scarichi delle auto e che può avere un effetto significativo sulla salute pubblica.

Il team di Exeter ha utilizzato un sandwich di diversi materiali 2D, che sono spessi solo pochi atomi, per creare un dispositivo simile a una lampadina su nanoscala, ma dove il filamento è estremamente difficile da rompere. Inoltre, il team ritiene che questi dispositivi potrebbero in definitiva essere più convenienti e sostenibili da produrre rispetto ai diodi a emissione di luce basati su semiconduttori che emettono a queste lunghe lunghezze d'onda.

La ricerca, guidato dal professor Geoff Nash, è pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Lettere di fisica applicata .

Il team comprendeva gli studenti universitari Hannah Barnard e Katya Zossimova, che ha iniziato a lavorare come parte del gruppo del professor Nash la scorsa estate durante il primo anno.

Professor Nash, Professore di Ingegneria Fisica e Direttore di Scienze Naturali, dell'Università di Exeter, ha dichiarato:"I dispositivi precedenti che abbiamo realizzato funzionavano davvero solo nel vuoto e si rompevano molto rapidamente se esposti all'aria. Incapsulando il filamento su scala nanometrica in un rivestimento protettivo, abbiamo dimostrato che questi dispositivi possono funzionare in aria per ben oltre 1000 ore, aprendo la strada allo sviluppo di pratiche sorgenti a infrarossi che potrebbero essere utilizzate nelle applicazioni dei sensori".

Commentando la composizione del suo gruppo di ricerca, ha continuato aggiungendo che "È un privilegio lavorare al fianco di alcuni dei nostri fantastici studenti, che hanno portato energia, entusiasmo e una prospettiva diversa alla nostra ricerca. Anna e Katya, e altri studenti universitari prima, hanno avuto un impatto reale sul lavoro del mio gruppo".

Katia, chi studia Fisica, ha dichiarato:"È stato davvero emozionante far parte del team di ricerca, tutti sono stati davvero accoglienti e ho imparato molto dall'esperienza. Sento che questa opportunità mi ha dato la fiducia per prendere in considerazione studi post-laurea in Fisica".

Anna, chi studia Scienze Naturali, ha detto che l'esperienza le ha dato "una visione preziosa di essere una ricercatrice all'interno dell'Università". Ha aggiunto:"Da quando ho preso parte al tirocinio ho raggiunto cose che non avrei mai nemmeno pensato fossero possibili e ho spinto tutti i miei confini personali. Mi è piaciuto poter applicare ciò che apprendo nei laboratori ai miei moduli insegnati e viceversa".

Natural Sciences at Exeter è un innovativo programma di punta progettato per esplorare i concetti scientifici necessari per spiegare il mondo naturale, dalla nanoscala ai complessi sistemi del clima terrestre e del nostro sistema solare.

Ispirato alla ricerca, l'apprendimento guidato dall'indagine è la pietra angolare della strategia educativa dell'università e gli studenti universitari sono impegnati nella ricerca leader mondiale presso l'Università in molti modi diversi.