Mặc dù có nhiều biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm, nhưng các chất ô nhiễm như thủy ngân và chì vẫn có thể tồn tại trong môi trường. Để phát hiện các chất ô nhiễm này thường đòi hỏi các quy trình phức tạp, nhưng giờ đây, các nhà nghiên cứu đã chế tạo được bộ cảm biến nano tự cấp năng lượng với khả năng phát hiện một lượng nhỏ ion thủy ngân và thông báo kết quả ngay tức thì. Cảm biến mới là sản phẩm của nhóm tác giả đến từ Đại học Quốc gia Thanh Hoa ở Đài Loan (Trung Quốc) do GS. Zong-Hong Lin dẫn đầu.

Thủy ngân ở dạng Hg2+ có thể gây hại đến sức khỏe nếu sử dụng nước hoặc thực phẩm ô nhiễm, do đó, các nhà nghiên cứu đã chế tạo nhiều loại cảm biến thủy ngân. Một trong số cảm biến này được tích hợp vào găng tay để theo dõi ngay tại chỗ, nhưng không thể phát hiện ra ion với số lượng nhỏ và cần sử dụng liên tục nguồn điện bên ngoài.

Thay vào đó, các nhà khoa học chuyển sang nghiên cứu những hệ thống tự cấp năng lượng như các hệ thống được điều khiển bởi hiệu ứng điện ma sát, một dạng tĩnh điện. Dòng điện sinh ra không chỉ duy trì hoạt động cho thiết bị mà điện áp còn được sử dụng để báo hiệu sự hiện diện của một chất cụ thể cần phân tích. Các thiết bị này được gọi là cảm biến nano điện ma sát (TENS). Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã tạo ra cảm biến TENS có thể phát hiện chính xác một lượng nhỏ ion thủy ngân chỉ bằng cách chạm vào mẫu.

Để chế tạo cảm biến TENS, nhóm tác giả đã sử dụng một dãy dây nano telua nhạy cảm với thủy ngân. Vì thế, cảm biến có tính chọn lọc cao, cho phép xác định mục tiêu ngay cả trong các mẫu phức tạp. Các nhà nghiên cứu đã gắn cảm biến TENS lên đầu ngón tay của một bàn tay rô bốt và liên tục chạm vào dung dịch mẫu. Sự thay đổi điện áp được truyền không dây đến điện thoại thông minh trong thời gian thực, tương ứng với sự hiện diện hay thiếu vắng của các ion thủy ngân.

Cảm biến rô bốt cũng phát hiện thành công ion trong cả nước có nguồn gốc tự nhiên và nước máy đều bằng phương pháp "chạm đầu ngón tay". Ngoài ra, cảm biến còn phát hiện ra các ion thủy ngân trong thực phẩm như tôm và táo ô nhiễm thủy ngân. Các nhà nghiên cứu cho rằng cảm biến TENS mới có thể làm cơ sở cho các thiết bị theo gõi các chất ô nhiễm khác từ xa một cách an toàn.

N.P.D (NASATI), theo https://phys.org/news/2023-02-sensor-mercury-ions.html, 22/2/2023