باحثو كاوست يطورون تقنية بسيطة للكشف عن الغازات السامة

طور باحثو جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية "كاوست" مستشعرًا معتمدًا على نظام هيكل عضوي معدني، يمكنه استشعار كبريتيد الهيدروجين على نحوٍ انتقائي عند تركيزات تبلغ فقط عدة أجزاء لكل مليار "ppb".
وتسمح طريقة الباحثين في تغيير بنية القطب السالب المغلَّف بالهيكل العضوي المعدني بالكشف عن مجموعة مختلفة من الغازات، ولا يُعَد كبريتيد الهيدوجين سيئ الرائحة فحسب، بل هو أيضًا ضار بالبشر أيضا خاصة عند استنشاقه من خلال الجهاز التنفسي عند تركيزات منخفضة تبلغ بضعة أجزاء لكل مليون ppm.
وفي البيئات الصناعية حين عندما يكون إطلاق كبريتيد الهيدروجين أحد عوامل الخطر المحتملة، عادةً ما تُستخدم منظومات استشعار الغازات المعتمدة على تقنية فصل المواد "كروماتوجرافي"، غير أن تلك هذه المنظومات ضخمة ومعقَّدة ومكلفة، وقد جرى الآن تطوير مستشعر أبسط من خلال تعاوُن بين مجموعتين بحثيتين في كاوست بقيادة كلٍّ من، وتمكن الفريق المشترك من ضبط حجم وشكل المسام ضبطًا دقيقًا، وتغيير الفجوات التي تدخل منها الغازات، وبهذه الطريقة، أصبحت المادة عالية الانتقائية في امتصاص غاز معين.
وقال قائد الفريق أستاذ الهندسة الكهربائية خالد سلامة وأستاذ علوم الكيمياء محمد الداوودي الداوودي: إنه وعلى نحو غير متوقع، لم يكن المستشعر قادرًا فقط على تقديم أداء جيد في اكتشاف غاز كبريتيد الهيدروجين H2S بنطاق في نطاق أجزاء من المليون، بل كان أداؤه جيدًا أيضًا في نطاق أجزاء من المليار، بحد كشف بلغ حوالي نحو 5.4 أجزاء بكل لكل مليار جزء، مشيراً إلى أن هذا الأداء الاستثنائي في الاستشعار يمهد الطريق أمام استخدام الهياكل العضوية المعدنية كمستشعرات عملية في العديد من تطبيقات الكشف عن الغازات والأبخرة السامة.