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Le nez des chameaux inspire un nouveau capteur d'humidité

Les chameaux ont une capacité reconnue à survivre avec peu d’eau. Ils sont également habiles à trouver quelque chose à boire dans le vaste désert, en utilisant des nez qui sont d’excellents détecteurs d’humidité. Dans une nouvelle étude d’ACS Nano, les chercheurs décrivent un capteur d’humidité inspiré de la composition et des propriétés du nez des chameaux. Lors d’expériences, ils ont découvert que cet appareil pouvait détecter de manière fiable les variations d’humidité dans des environnements comprenant des gaz d’échappement industriels et l’air entourant la peau humaine.

Les humains ont parfois besoin de déterminer la présence d’humidité dans l’air, mais les gens ne sont pas aussi habiles que les chameaux à détecter l’eau avec leur nez. Au lieu de cela, les gens doivent utiliser des appareils pour localiser l’eau dans des environnements arides, ou pour identifier les fuites ou analyser les gaz d’échappement dans les installations industrielles. Cependant, les capteurs actuellement disponibles présentent tous des inconvénients importants. Certains appareils peuvent être durables, par exemple, mais avoir une faible sensibilité à la présence d’eau. Pendant ce temps, la lumière du soleil peut interférer avec certains détecteurs très sensibles, les rendant difficiles à utiliser à l’extérieur, par exemple. Pour concevoir un capteur tough et clever capable de détecter même de faibles niveaux de molécules d’eau en suspension dans l’air, Weiguo Huang, Jian Tune et leurs collègues se sont penchés sur le nez des chameaux.

Des passages étroits en forme de volutes dans le nez d’un chameau créent une grande surface area recouverte de mucus absorbant l’eau. Pour imiter la construction à grande floor du nez, l’équipe a créé un réseau de polymères poreux. Ils y ont placé des molécules attirant l’humidité appelées zwitterions pour simuler la propriété du mucus de modifier la capacité lorsque l’humidité varie. Dans les expériences, l’appareil était tough et pouvait surveiller les fluctuations d’humidité dans les gaz d’échappement industriels chauds, trouver l’emplacement d’une source d’eau et détecter l’humidité émanant du corps humain. Non seulement le capteur réagissait aux changements de la transpiration cutanée d’une personne pendant qu’elle faisait de l’exercice, mais il détectait la présence d’un doigt humain et pouvait même suivre sa trajectoire en forme de V ou de L. Cette sensibilité suggère que l’appareil pourrait devenir la base d’une interface sans get in touch with à travers laquelle quelqu’un pourrait communiquer avec un ordinateur, selon les chercheurs. De as well as, la réponse électrique du capteur à l’humidité peut être réglée ou ajustée, tout comme les signaux envoyés par les neurones humains, ce qui lui permet potentiellement d’apprendre via l’intelligence artificielle, disent-ils.