Apparaat ter grootte van een duim ‘snuift’ snel een slechte adem op

Niemand wil een slechte adem – niet bij het bezoeken van vrienden en familie, bij een sollicitatiegesprek en vooral niet op een eerste date. Een stinkende adem kan dingen ongemakkelijk maken, maar het is ook een natuurlijk waarschuwingssignaal dat aangeeft dat er zich ernstige gebitsproblemen voordoen. Nu rapporteren onderzoekers in ACS Nano hebben een draagbaar apparaat ter grootte van een duim geconstrueerd dat een slechte adem diagnosticeert door snel uitademingen te “snuiven” voor het gas dat het stinkt – waterstofsulfide.

Omdat de meeste mensen hun eigen adem niet kunnen ruiken, moeten ze het aan iemand anders vragen, wat gênant en ongemakkelijk kan zijn. Sommige apparaten meten kleine hoeveelheden stinkende waterstofsulfide, maar ze vereisen dat uitgeademde lucht wordt verzameld en getest op dure instrumenten in een laboratorium, wat niet haalbaar is voor consumenten. Eerdere studies hebben aangetoond dat wanneer sommige metaaloxiden reageren met zwavelhoudende gassen, hun elektrische geleidbaarheid verandert. En wanneer metaaloxiden worden gecombineerd met edelmetaalkatalysatoren, kunnen ze gevoeliger en selectiever worden. Om een ​​kleine, realtime slechte ademanalysator te ontwikkelen, wilden Kak Namkoong, Il-Doo Kim en collega’s de juiste combinatie van stoffen vinden die de snelste en sterkste reactie zouden opwekken op waterstofsulfide in lucht die er rechtstreeks op wordt geblazen.

De onderzoekers mengden natriumchloride (een alkalimetaalzout) en platina (een edelmetaalkatalysator) nanodeeltjes met wolfraam en elektrospinden de oplossing tot nanovezels die ze verwarmden, waarbij het wolfraam werd omgezet in zijn metaaloxidevorm. In voorlopige tests had de composiet, gemaakt van gelijke delen van elk metaal, de grootste reactiviteit op waterstofsulfide, wat het team meet als een grote afname van de elektrische weerstand in minder dan 30 seconden. Hoewel deze nanovezel reageerde met een paar zwavelhoudende gassen, was hij het meest gevoelig voor waterstofsulfide, met een respons die respectievelijk 9,5 en 2,7 keer groter was dan met dimethylsulfide of methylmercaptaan. Ten slotte bekleedde het team interdigitale gouden elektroden met de nanovezels en combineerde de gassensor met vochtigheids-, temperatuur- en druksensoren tot een klein prototype-apparaat dat ongeveer zo groot was als een menselijke duim. Het apparaat identificeerde 86% van de tijd een slechte adem correct wanneer echte ademhalingen van mensen er rechtstreeks op werden uitgeademd.

De onderzoekers zeggen dat hun sensor kan worden ingebouwd in zeer kleine apparaten voor een snelle en gemakkelijke zelfdiagnose van een slechte adem.