Ученые создали новый газовый сенсор, способный различать «зеркальные» варианты одной и той же молекулы запаха даже при очень низких концентрациях. В основе технологии лежат углеродные нанотрубки, покрытые рецепторами на основе специально разработанных сахаров.
Система позволяет выявлять летучие соединения, такие как терпены, на молекулярном уровне. Уникальная химическая структура сахарных молекул, прикрепленных к нанотрубкам, обеспечивает точное взаимодействие даже с молекулами запаха, имеющими слабые связи. В ходе испытаний обновленные датчики успешно различали зеркальные формы молекул лимонена и карвона, демонстрируя высокую чувствительность. Например, сенсор обнаруживал (–)-лимонен при концентрации всего 1,5 ppm, что в десять раз превышает чувствительность большинства существующих аналогов.
С помощью компьютерного моделирования ученые объяснили, как система различает энантиомеры. Различия в их взаимодействии с сахаросодержащей поверхностью влияют на движение электронов в нанотрубках, что регистрируется изменением электрического сигнала.
Это исследование является частью более широкой работы, направленной на изучение связи между запахом тела, восприятием и физиологическим состоянием человека. В будущем технология может стать основой для «электронных носов», используемых в неинвазивной медицинской диагностике (например, для анализа выдыхаемого воздуха), мониторинге окружающей среды и контроле качества в пищевой и парфюмерной промышленности.
Этот пример показывает, как биоинспирированные материалы (сахара) в сочетании с нанотехнологиями (углеродные нанотрубки) решают сложную задачу хирального распознавания в газовой фазе. Настройка рецепторов открывает возможность создания массивов датчиков для анализа сложных смесей запахов, что имеет потенциал для применения в различных областях уже в ближайшее время.
Источник: rutab.net
распечатать статью
