Questo progetto è stato sviluppato in collaborazione con il IFAC-CNR e con PRODOTEC srl nell'ambito del PF MSTA II.
Introduzione
La sintesi e la caratterizzazione di nuovi materiali sta permettendo la progettazione e lo sviluppo di molti nuovi sensori chimici offrendo nuove prospettive nel campo del "chemical sensing".
In questo caso il materiale utilizzato è un composto ftalocianinico che ha la capacità di variare la sua conducibilità e/o la sua densità ottica quando interagisce con gas ossidanti come l'NO2. La registrazione e la valutazione delle variazioni di queste grandezze consentono il monitoraggio a temperatura ambiente delle concentrazioni del gas in aria, a livello dei parti per miliardo.
Il materiale organico viene sintetizzato e depositato sotto forma di film sottile per evaporazione sotto vuoto su un idoneo elettrodo intredigitale per le rilevazioni conduttometriche, o su membrana di allumina nel caso della registrazione delle variazioni di densità ottica. In questo ultimo caso il sensore ottico sviluppato comprende un rivelatore a fibre ottiche che consente grande versatilità e facilità di utilizzo nel monitoraggio ambientale.
Possibili applicazioni
Questo sensore, in grado di rilevare NO2 in un campo di concentrazioni che va dalle centinaia di mg/m3 alle decine di mg/m3, trova il suo campo di massimo impiego nel controllo dell'inquinamento atmosferico all'esterno e in ambienti confinati. Il sensore sia nella sua versione conduttometrica che ottica può essere inseriti all'interno di array di sensori comunemente presenti nelle centraline di rilevamento. Il sensore conduttometrico per la linearità anche alle alte concentrazioni, può essere idoneo anche per ambienti ostili come i camini di scarico industriali. In particolare per il sensore a fibra ottica, date le sue caratteristiche geometriche miniaturizzate non invasive e esteticamente accettabili è prevedibile l'utilizzo in ambienti museali.
Vantaggi Principali
L'utilizzo di sensori basati su nuovi materiali si affianca a quello di sensori già utilizzati e basati essenzialmente sugli ossidi inorganici.
Questi ultimi nonostante la loro sofisticatissima tecnologia continuano ad avere problemi di scarsa selettività e durata, di difficile reversibilità e di una elevata temperatura di esercizio. L'innovazione ed il vantaggio di questo nuovo approccio sta nella scelta del nuovo materiale unito alla semplice tecnologia richiesta per il suo impiego. Il nuovo materiale offre sensibilità, specificità e stabilità eccellenti, opera a temperatura ambiente, non subisce interferenza da parte dei gas comunemente presenti nell'atmosfera ( NO, CO, SO2, NH3) e possiede, grazie ad un innovativo trattamento oggetto di brevetto, una totale ed istantanea reversibilità (Brevetto Italiano N° RM2000A000028).
Immagini:
