Festkörper-Kohlendioxidsensor

Nachweis von Kohlendioxid (CO₂ ) ist sehr wichtig für Umwelt-, Gesundheits-, Sicherheits- und Weltraumanwendungen. Kohlendioxid ist in höheren Konzentrationen aufgrund seiner Fähigkeit, Sauerstoff in großen Konzentrationen zu verdrängen, ein schädlicher Schadstoff. Aktuelle handelsübliche Sensoren für CO₂ haben Probleme und Mängel, insbesondere bei der Präzision bei unterschiedlichen Temperaturen, Drücken und hoher Luftfeuchtigkeit. NASA Ames hat einen zum Patent angemeldeten Festkörpersensor entwickelt, der für die Erkennung von CO₂ konfiguriert ist mit einer Konzentration im Bereich von etwa 100 Teilen pro Million (ppm) und 10.000 ppm sowohl unter trockenen Bedingungen als auch unter Bedingungen mit hoher Feuchtigkeit.

Der Festkörpersensor ermöglicht die Erkennung hoher CO₂-Konzentrationen ohne Sättigung und sowohl im dynamischen Strömungsmodus als auch unter statischen Diffusionsmodusbedingungen. Das zusammengesetzte Sensormaterial umfasst oxidierte mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (O-MWCNT) und ein Metalloxid; zum Beispiel O-MWCNT und Eisenoxid (Fe₂ O₃ ) Nanopartikel. Das zusammengesetzte Sensormaterial hat einen inhärenten Widerstand und eine entsprechende Leitfähigkeit, die als CO₂-Pegel chemisch moduliert wird erhöht.

Das CO₂ Gasmoleküle, die in die Kohlenstoff-Nanoröhren-Verbundstoffe absorbiert werden, verursachen eine Ladungsübertragung und Änderungen im leitenden Pfad, so dass die Leitfähigkeit des Verbundsensormaterials verändert wird. Diese Änderung der Leitfähigkeit liefert eine Sensorantwort für das CO₂ Erkennung. Der Sensor eignet sich gut für die automatisierte Fertigung mit Robotern und softwaregesteuerten Vorgängen.

Der Sensor verwendet keine Verbrauchskomponenten oder -materialien und muss nicht so oft kalibriert werden wie herkömmlicher CO₂ Sensoren. Da die Technologie einfach in bestehende programmierbare elektronische Systeme oder Hardwaresysteme integriert werden kann, kann die Kalibrierung des Sensors automatisiert werden. Der Sensor kann einfach in bestehende elektronische Schaltungen und Hardwarekonfigurationen integriert werden, einschließlich der Hardware eines mobilen Computergeräts wie eines Smartphones oder Tablet-Geräts.

Die NASA sucht aktiv nach Lizenznehmern zur Kommerzialisierung dieser Technologie. Bitte wenden Sie sich an den Licensing Concierge der NASA unter Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. oder rufen Sie uns unter 202-358-7432 an, um Lizenzierungsgespräche zu initiieren. Folgen Sie diesem Link hier für mehr Informationen.