ReSURF:Sensor Terobosan yang Sangat Cepat, Dapat Diregangkan, Dapat Menyembuhkan Sendiri, dan Dapat Didaur Ulang

Universitas Nasional Singapura, Singapura

Dikembangkan oleh para peneliti dari National University of Singapore, sensor ReSURF menampilkan bahan serbaguna yang membentuk permukaan yang dapat dirakit sendiri dan anti air — sebuah konsep yang terinspirasi oleh lapisan pelindung berminyak pada kulit manusia. (Gambar:Sekolah Tinggi Desain dan Teknik NUS)

Air bersih dan aman sangat penting bagi kesehatan dan kesejahteraan manusia. Hal ini juga memainkan peran penting dalam ketahanan pangan, mendukung industri teknologi tinggi, dan memungkinkan urbanisasi berkelanjutan. Namun, mendeteksi kontaminasi dengan cepat dan akurat masih menjadi tantangan besar di banyak belahan dunia. Perangkat inovatif baru yang dikembangkan oleh para peneliti di National University of Singapore (NUS) berpotensi memajukan pemantauan dan pengelolaan kualitas air secara signifikan.

Mengambil inspirasi dari fungsi biologis lapisan pelindung berminyak yang terdapat pada kulit manusia, tim peneliti yang dipimpin oleh Associate Professor Benjamin Tee dari Department of Materials Science and Engineering di College of Design and Engineering di NUS, menerjemahkan konsep ini menjadi material serbaguna, bernama ReSURF, yang mampu secara spontan membentuk antarmuka anti air.

Bahan baru ini, yang dapat disiapkan melalui pendekatan pemisahan fase mikro yang cepat, dapat pulih secara mandiri dan dapat didaur ulang. Para peneliti memasukkan material tersebut ke dalam perangkat yang dikenal sebagai triboelectric nanogenerator (TENG), yang menggunakan energi dari pergerakan tetesan air untuk menghasilkan muatan listrik. Perangkat yang dihasilkan (sensor ReSURF) dapat diterapkan sebagai pemantau kualitas air.

"Sensor ReSURF dapat mendeteksi berbagai polutan, seperti minyak dan senyawa berfluorinasi, yang merupakan tantangan bagi banyak sensor yang ada. Kemampuan ini, bersama dengan fitur unik seperti self-powered, self-healing, reusability, dan recyclability, menempatkan ReSURF sebagai solusi berkelanjutan untuk pemantauan kualitas air secara real-time, di lokasi, dan berkelanjutan," kata Tee.

Desain material ReSURF dan kinerja sensor kualitas air baru yang dibuat oleh tim dipublikasikan di jurnal ilmiah Nature Communications .

Teknologi pemantauan kualitas air yang ada seperti sensor elektrokimia, sistem deteksi optik, dan biosensor efektif dalam aplikasi spesifik tertentu, seperti mendeteksi logam berat, fosfor, dan polusi mikroba.

Namun, teknologi ini sering kali menghadapi keterbatasan termasuk respons yang lambat, biaya tinggi, ketergantungan pada reagen eksternal atau sumber daya, penggunaan kembali yang terbatas, dan kebutuhan akan peralatan laboratorium yang besar atau instrumentasi khusus.

Sensor ReSURF yang dikembangkan oleh tim NUS secara efektif mengatasi tantangan ini, khususnya dalam penginderaan kualitas air secara real-time di lokasi. Perangkat mandiri ini telah menunjukkan kemampuan mendeteksi kontaminan air dalam waktu sekitar 6 milidetik (yaitu sekitar 40 kali lebih cepat daripada sekejap mata).

Selain itu, sensor ReSURF dirancang agar dapat menyembuhkan sendiri dan dapat didaur ulang, menjadikannya solusi yang berkelanjutan dan rendah perawatan. Karena dapat diregangkan dan transparan, material ini dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam platform fleksibel, termasuk robot lunak dan perangkat elektronik yang dapat dikenakan, sehingga membedakannya dari material penginderaan konvensional.

Selain itu, material ReSURF yang diterapkan sebagai sensor menawarkan solusi ramah lingkungan karena dapat dengan mudah didaur ulang karena kelarutannya dalam pelarut, sehingga dapat digunakan kembali di perangkat baru tanpa mengalami penurunan performa.

Untuk informasi lebih lanjut, hubungi:Zhi Hui Poo di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya.; +65 651-65-399.