I cammelli hanno una rinomata capacità di sopravvivere con poca acqua. Sono anche abili nel trovare qualcosa da bere nel vasto deserto, usando nasi che sono squisiti rilevatori di umidità. In un nuovo studio su ACS Nano , i ricercatori descrivono un sensore di umidità ispirato alla struttura e alle proprietà dei nasi dei cammelli. Negli esperimenti, hanno scoperto che questo dispositivo potrebbe rilevare in modo affidabile le variazioni di umidità in ambienti che includevano scarichi industriali e l'aria che circonda la pelle umana.

Gli esseri umani a volte hanno bisogno di determinare la presenza di umidità nell'aria, ma le persone non sono così abili come i cammelli nel percepire l'acqua con il naso. Invece, le persone devono utilizzare dispositivi per localizzare l'acqua in ambienti aridi, o per identificare perdite o analizzare i gas di scarico negli impianti industriali. Tuttavia, i sensori attualmente disponibili presentano tutti degli svantaggi significativi. Alcuni dispositivi possono essere durevoli, ad esempio, ma hanno una bassa sensibilità alla presenza di acqua. Nel frattempo, la luce solare può interferire con alcuni rivelatori altamente sensibili, rendendone difficile l'uso all'aperto, ad esempio. Per ideare un sensore durevole e intelligente in grado di rilevare anche bassi livelli di molecole d'acqua nell'aria, Weiguo Huang, Jian Song e i loro colleghi hanno guardato al naso dei cammelli.

Passaggi stretti a forma di volute all'interno del naso di un cammello creano un'ampia superficie, che è rivestita di muco che assorbe l'acqua. Per imitare la struttura ad alta superficie all'interno del naso, il team ha creato una rete polimerica porosa. Su di esso, hanno posizionato molecole che attirano l'umidità chiamate zwitterioni per simulare la proprietà del muco di cambiare la capacità al variare dell'umidità. Negli esperimenti, il dispositivo era durevole e poteva monitorare le fluttuazioni dell'umidità negli scarichi industriali caldi, trovare la posizione di una fonte d'acqua e rilevare l'umidità emanata dal corpo umano. Non solo il sensore ha risposto ai cambiamenti nella sudorazione della pelle di una persona durante l'esercizio, ha rilevato la presenza di un dito umano e potrebbe persino seguirne il percorso a forma di V o L. Questa sensibilità suggerisce che il dispositivo potrebbe diventare la base per un'interfaccia touchless attraverso la quale qualcuno potrebbe comunicare con un computer, secondo i ricercatori. Inoltre, la risposta elettrica del sensore all'umidità può essere sintonizzata o regolata, proprio come i segnali inviati dai neuroni umani, consentendogli potenzialmente di apprendere tramite l'intelligenza artificiale, dicono. + Esplora ulteriormente

Il nuovo sensore rileva la bassa umidità dell'aria