“ Handy Pen ” s’allume lorsqu’il est exposé à des gaz neurotoxiques ou à des vapeurs alimentaires avariées – Science

L’exposition à certains gaz inodores, incolores et insipides, tels que les agents neurotoxiques, peut être toxique, voire mortelle. Et avoir la capacité de détecter d’autres types de vapeurs pourrait empêcher les gens de manger des aliments avariés ou pourris. Des appareils portables faciles à utiliser pourraient donc contribuer grandement à la protection du public. Désormais, les chercheurs rapportant dans ACS Materials Letters ont créé un capteur en forme de stylo qui change de couleur lorsqu’il est exposé à des gaz nocifs.

Les humains ne peuvent pas détecter de nombreuses vapeurs toxiques, telles que les agents neurotoxiques toxiques ou les amines volatiles libérées par les aliments avariés, donc un capteur capable de détecter les concentrations très infimes de ces gaz serait utile. Les capteurs à fluorescence sont une solution potentielle car ils sont peu coûteux et peuvent révéler des traces de composés. Cependant, certains composés fluorescents s’agglutinent une fois qu’ils réagissent avec les gaz, réduisant leur intensité, et ils peuvent nécessiter des processus de fabrication complexes. Pourtant, d’autres fluorophores produisent une lumière plus intense lorsqu’ils sont regroupés – des fluorogènes d’émission induite par l’agrégation (AIEgens). La plupart des méthodes de détection actuelles utilisant les AIEgens sont à base de liquide, nécessitant la dissolution des gaz en solution avant l’analyse, et ne sont pas facilement portables. Ainsi, Zhe Jiao, Pengfei Zhang, Haitao Feng, Ben Zhong Tang et leurs collègues ont voulu adapter AIEgens pour qu’il soit intégré dans une fibre fine en aiguille, créant ainsi un appareil portatif dont la pointe «s’allume» en présence d’un gaz particulier.

Les chercheurs ont développé deux “stylos pratiques” basés sur AIEgen, l’un pour identifier l’agent neurotoxique du chlorophosphite de diéthyle (DCP) et l’autre pour les amines produites par la pourriture des aliments. Premièrement, ils ont enduit des fibres de polymère de dioxyde de silicium d’une fine couche sol-gel pour immobiliser les AIEgens. Ensuite, ils ont ajouté un AIEgen qui change de couleur lorsqu’il réagit avec le DCP sur un ensemble de fibres, et un AIEgen qui réagit avec des amines sur un autre ensemble. Les fibres enduites ont ensuite été placées à l’extrémité d’un dispositif en forme de stylo avec une source de lumière UV à l’intérieur. La pointe du capteur DCP est passée d’une fluorescence jaune au bleu dans les 30 minutes suivant l’exposition au DCP. La pointe du capteur d’amine était initialement d’une légère couleur bleu-gris, mais elle a généré une lumière de couleur jaune vibrante en cinq minutes lorsqu’elle a été exposée à des vapeurs d’amine volatiles. Les deux capteurs sont revenus à la teinte d’origine lorsqu’ils sont exposés à des vapeurs neutralisantes, démontrant qu’ils étaient réversibles. Enfin, l’équipe a utilisé le stylo pratique sensible aux amines pour faire la distinction entre un échantillon de saumon qui avait été réfrigéré et un autre qui avait été laissé à température ambiante pendant 48 heures. Les chercheurs disent que d’autres stylos pratiques pourraient être facilement développés en utilisant différents AIEgens sensibles à la vapeur, qui pourraient être appliqués à des applications de sécurité alimentaire, de surveillance environnementale ou de sécurité publique.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’American Chemical Society. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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