간단하고 효과적인 수은 센서는 태핑의 힘을 활용합니다.

수은은 다량 함유되면 확실히 해로울 수 있으며 식품이나 액체에서 수은의 존재를 감지하려면 일반적으로 실험실 기반 테스트가 필요합니다. 그러나 새로운 나노센서는 샘플을 두드리기만 하면 현장에서 아주 작은 농도의 중금속이라도 신속하게 감지할 수 있습니다.

프로토타입 장치는 Lin Zong-Hong 교수가 이끄는 대만 국립 청화대학교 과학자 팀에 의해 개발되고 있습니다.

이는 특정 물질이 서로 움직일 때 전기적으로 대전되는 마찰전기 효과라는 자연 현상을 활용합니다. 이는 머리를 빗을 때 발생하는 정전기의 원인입니다. 보다 구체적으로, 나노센서는 수은 이온과 접촉하거나 접촉할 때 전하를 형성하는 수은에 민감한 텔루르 나노와이어 배열을 사용합니다. 이러한 이온은 음식이나 액체에 존재할 수 있습니다.

후자의 경우, 고체-액체 접촉 대전으로 알려진 일종의 마찰 전기가 작용하는데, 여기서 고체 물질은 이온 함유 액체와 접촉 및 분리되어 전기적으로 충전됩니다.

나노센서 테스트에서 과학자들은 수은으로 오염된 사과, 새우, 시금치 샘플과 함께 수돗물과 호수 샘플의 표면을 반복적으로 두드리는 로봇 손의 손가락 패드에 장치를 장착했습니다. 모든 경우에 이 장치는 무선으로 연결된 스마트폰 화면에 표시되는 샘플의 수은 수준을 빠르고 정확하게 감지했습니다.

기술이 더욱 발전되면 식수원의 수은 수준을 원격으로 모니터링하는 데 사용되거나 적절한 테스트 시설이 부족한 빈곤 지역의 보건 공무원이 활용할 수 있을 것으로 기대됩니다.

이번 연구에 관한 논문은 최근 ACS Nano 저널에 게재되었습니다.

출처: 미국화학회