Łatwe sposoby na wykrywanie jakości powietrza
Systemy takie umożliwią dokładne monitorowanie składu powietrza pod względem zanieczyszczeń chemicznych i organicznych bez konieczności stosowania ciężkiego i drogiego sprzętu. Aby to osiągnąć, systemy te opracowano przy wykorzystaniu trzech opatentowanych technologii, z których jedna oparta jest na powierzchniowej dynamice ruchliwości jonów oddzielającej każdy komponent gazu. Dzięki tym technologiom systemy są bardzo czułe i selektywne, a także w pełni zintegrowane, tanie i dostosowane do masowej produkcji. Od początku trwania projektu, tj. września 2013 r., opracowano dwie technologie. Pierwsza z nich służy do monitorowania jakości powietrza w pomieszczeniach w czasie rzeczywistym z możliwością selektywnego wykrywania każdego rodzaju lotnych związków organicznych (VOC) i ich stężenia. Ta technologia czujników VOC składa się z dwóch systemów: Najpierw zespół skonstruował spektroskop umieszczony na procesorze o czułej powierzchni wykazującej powinowactwo do wykrywanych molekuł. Molekuły te są wcześniej poddawane jonizacji. Poza tą czułą powierzchnią urządzenie wytwarzające pole elektryczne wytwarza dynamiczne i interaktywne pole przemieszczające jony zgodnie z ich ruchliwością na powierzchni. To samo urządzenie generuje sygnał elektryczny w wyniku interakcji z ładunkami przy powierzchni w zależności od ich lokalizacji. Następnie opracowano elektroniczny układ scalony typu ASIC przekształcający sygnał spektroskopu oraz zapewniający cyfrowe przetwarzanie w celu wydobycia wzorów typowych dla wykrywanych molekuł. Technologia ta znajdzie się w fazie produkcyjnej w połowie 2016 r. W tym celu nawiązano kontakty z przedstawicielami branży budowlanej, elektrycznej i wentylacyjnej. Do końca prac, zaplanowanych na sierpień 2016 r. zespół sfinalizuje proces uprzemysłowienia spektroskopu umieszczonego na procesorze oraz przygotuje narzędzia umożliwiające wykorzystanie i rozpowszechnianie technologii oraz narzędzia do wsparcia technicznego. Zespół zidentyfikował trzy rynki zbytu czujników VOC: Monitoring i sterowanie wentylacją budynków (biur i budynków mieszkalnych), pojazdy (kabina kierowcy i pasażerska) oraz zintegrowane czujniki w smartfonach. Claude Iroulart, koordynator projektu IAQSENSE, wyjaśnia, że zespół skupia się na zastosowaniach budowlanych. "Mamy do tego odpowiednie kontakty w przemyśle", mówi. "Pozostałe dwa sektory wymagają zastosowania innego podejścia, wykorzystania technologii integracji i uwzględnienia kwestii ilościowych". Uważa jednak, że czujnik ten posiada znaczną przewagę nad porównywalnymi produktami dostępnymi na rynku: "Nasze czujniki VOC posiadają wbudowane funkcje selektywnego działania i można je skonfigurować za pomocą oprogramowania. Dzięki temu mogą one zastąpić bieżącą ofertę czujników i zapewnić większą selektywność i czułość". Druga technologia opracowana w ramach projektu IAQSENSE zapewnia możliwość wykrywania bardzo niskich stężeń groźnych substancji chemicznych i materiałów wybuchowych, dzięki czemu dobrze nadaje się do różnych zastosowań w dziedzinie bezpieczeństwa. Technologia oparta na wspornikach okazała się bardzo czuła, a ponadto dobrze sprawdza się w produkcji przemysłowej. Iroulart mówi, że uczestnicy projektu poszukują partnerów w celu dalszego rozwoju tej technologii, a przez następne kilka miesięcy czujnik oparty na wspornikach ma sprawdzić się na rynku dzięki nawiązaniu istotnej współpracy po zakończeniu realizacji projektu IAQSENSE. Według Iroularta głównym wyzwaniem jest przeniesienie produktów z fazy badań do fazy komercjalizacji. "Opracowujemy czujniki w postaci elementów, które mogą zostać zintegrowane w układach czujników przez innych graczy na rynku. Najważniejszych wyzwaniem podczas opracowywania układów czujników jest zapewnienie spójnego przejścia z fazy badań do uprzemysłowienia na masową skalę. Głównym wyzwaniem marketingowym jest natomiast przejście ze struktury nastawionej na badania na w pełni komercyjną organizację zapewniającą wsparcie techniczne i posiadającą odpowiednie kanały dystrybucyjne".
Słowa kluczowe
Jakość powietrza, nanotechnologia, jakość powietrza w pomieszczeniach
