Sensory elektrochemiczne. Co się kryje pod ta nazwą? Wiele osób nie zdaje sobie sprawy z tego, jak często takie czujniki znajdują zastosowanie w rozmaitych dziedzinach nie tylko nauki, ale też w przedmiotach i urządzeniach codziennego użytku. I właśnie o takich sensorach opowiedział gość w audycji „Radiowo Naukowo”.

O wyjaśnienie tej bardzo szybko rozwijającej się i mającej coraz większe znaczenie dziedziny poprosiliśmy eksperta, którym jest dr hab. inż. Jacek Ryl, prof. Politechniki Gdańskiej, kierownik Zakładu Elektrochemii i Fizykochemii Powierzchni w Instytucie Nanotechnologii i Inżynierii Materiałowej na Wydziale Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Gdańskiej, kierownik naukowy nowego kierunku studiów Technologie Przemysłu 5.0. Rozmawiała z nim Joanna Matuszewska.

– Zacznę od wyjaśnienia, czym są sensory chemiczne. To rodzaj narzędzi, które pozwalają na detekcję obecności konkretnych związków chemicznych. Dzieje się to poprzez zachodzenie procesów redukcji lub utleniania tych związków. W przypadku sensorów, czyli czujników elektrochemicznych, to, co mierzymy, to zazwyczaj są zmiany w postaci przepływów prądu w sytuacji, w których ta reakcja utleniania czy redukcji zachodzi. Takie sensory stosowane są coraz częściej w wielu urządzeniach, również takich, z których korzystamy na co dzień, w domach. Są to np. czujniki gazu, alkomaty (głównie używane przez służby, są to urządzenia oparte właśnie o czujniki elektrochemiczne, najbardziej czułe i najbardziej efektywne), sensory wykorzystywane w diagnostyce medycznej, między innymi glukometry. Ale też są to czujniki bardziej złożone, czy to związane z medycyną, czy z bezpieczeństwem. Tego rodzaju sensory wykorzystywane są do diagnozowania chorób zakaźnych, cywilizacyjnych, a także do wykrywania narkotyków oraz materiałów wybuchowych – wyjaśniał prof. Jacek Ryl.

Naukowiec wytłumaczył także, jak takie sensory działają. – W przypadku wszystkich czujników elektrochemicznych musi zajść nawet nie jedna, ale dwie reakcje chemiczne: ta, którą chcemy zmierzyć, wykrywająca związek; drugą jest reakcja towarzysząca tej pierwszej. I w tej materii wszystkie czujniki są takie same. Natomiast nie wszystkie dotyczą badania obecności związków elektroaktywnych, czyli takich, które potrafią samoistnie się utlenić lub zredukować. Wiele czujników, szczególnie związanych z detekcją określonych białek, patogenów czy wirusów, opiera się na trochę innej zasadzie, w uproszczeniu można powiedzieć, że to zasada „zamka i klucza”. Szukamy związku, który będzie oddziaływał z danym patogenem – mówił ekspert.

Posłuchaj całej audycji: 

raf