दक्षिण कोरियाई वैज्ञानिकों ने अमोनिया के लिए एक लीड-फ्री पेरोव्स्काइट सेंसर बनाया
- टिन पेरोव्स्काइट आधारित सेंसर 1 ppm पर अमोनिया का पता लगाता है
- करंट रिस्पांस 100 ppm गैस पर 235 % तक पहुंचता है
- बिना सीसे का सामग्री पारंपरिक पेरोव्स्काइट्स की तुलना में अधिक सुरक्षित है
- यह अध्ययन जर्नल Small Structures में प्रकाशित हुआ है
दक्षिण कोरिया के सामग्री विज्ञानियों के एक समूह ने बिना सीसे के पेरोव्स्काइट पर आधारित एक नए प्रकार के फिल्म गैस सेंसर का परिचय दिया है, जिसमें सीसे के बजाय एंटीमनी (Sb) का उपयोग किया गया है। सामग्री का संश्लेषण और इसके बाद इसे सब्सट्रेट पर लगाने से एक समान पतली फिल्म प्राप्त हुई है, जो हवा में अमोनिया की उपस्थिति पर प्रतिक्रिया करने में सक्षम है।
सेंसर उत्कृष्ट संवेदनशीलता प्रदर्शित करता है: पहले से ही 1 ppm (भाग प्रति मिलियन) की अमोनिया सांद्रता पर एक मापनीय संकेत दर्ज किया जाता है। अधिक उच्च प्रदूषण स्तर — 100 ppm पर — करंट प्रतिक्रिया बेस स्तर से 235% तक बढ़ जाती है, जो सेंसर की उच्च रैखिकता और गतिशील रेंज को दर्शाता है।
बिना सीसे के पेरोव्स्काइट के लाभ
नई विकास का मुख्य लाभ यह है कि इसमें सीसा नहीं है, जो पारंपरिक पेरोव्स्काइट सेंसर में उपयोग किया जाता है, लेकिन यह गंभीर पर्यावरणीय और चिकित्सा खतरों का प्रतिनिधित्व करता है। सीसे की विषाक्तता उत्पादन के पैमाने को सीमित करती है और जटिल निपटान विधियों की आवश्यकता होती है। इसे एंटीमनी से बदलना प्रक्रिया को अधिक सुरक्षित बनाता है और इलेक्ट्रॉनिक्स की पारिस्थितिकीय आवश्यकताओं को बढ़ते हुए पूरा करता है।
इसके अलावा, नया सेंसर बिस्मथ आधारित व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सेंसर का प्रतिस्पर्धी बन सकता है। बिस्मथ सामग्री, हालांकि कम विषाक्त होती हैं, अक्सर सीमित उपलब्धता और लंबे समय तक संचालन के दौरान कम स्थिरता से पीड़ित होती हैं। एंटीमनी पेरोव्स्काइट्स तुलनीय या यहां तक कि बेहतर संवेदनशीलता दिखाते हैं, जो अधिक विश्वसनीय समाधानों के लिए रास्ता खोलता है।
सेंसर के संश्लेषण, संरचनात्मक विश्लेषण और विद्युत गुणों का वर्णन करने वाला अध्ययन एक समीक्षित पत्रिका में प्रकाशित हुआ था Small Structures। लेखकों ने पेरोव्स्काइट फिल्में प्राप्त करने की विधि, उनकी क्रिस्टल ओरिएंटेशन और सामग्री की सतह के साथ अमोनिया के इंटरैक्शन के तंत्र को विस्तार से बताया।
विकास संवेदनशील प्रौद्योगिकियों में पर्यावरण के अनुकूल सामग्रियों की ओर वैश्विक प्रवृत्ति में समाहित है। इलेक्ट्रॉनिक्स में खतरनाक पदार्थों के उपयोग के लिए कठोर मानदंड वैकल्पिक समाधानों की खोज को प्रोत्साहित करते हैं, जो स्वास्थ्य और पर्यावरण को नुकसान पहुँचाए बिना तकनीकी विशेषताओं को बनाए रखने या सुधारने में सक्षम हैं।
आगे के विकास की संभावनाओं में सेंसर की दीर्घकालिक स्थिरता की जांच, पोर्टेबल विश्लेषणात्मक उपकरणों में एकीकरण और पता लगाने वाली गैसों की श्रृंखला का विस्तार शामिल है। यदि इन कार्यों को सफलतापूर्वक हल किया जाता है, तो बिना सीसे के पेरोव्स्काइट सेंसर औद्योगिक निगरानी, कृषि और सुरक्षा प्रणालियों में उपयोग पाएंगे।
स्रोत: N+1
