Вчені розробили компактний дозиметр на основі дріжджів та цукру

Американські вчені створили компактний датчик іонізуючого випромінювання, що складається з паперу, алюмінієвої фольги та суміші дріжджів та глюкози або цукру.

Про це повідомляє журнал Advanced Biosystems.

Датчик складається з кількох шарів. У центрі розташований шар дріжджів змішаних з глюкозою. По обидва боки їх оточують шари  алюмінієвої фольги з винесеними з боків контактами, а зовнішні шари виконані з пергаментного паперу.

Щоб активувати датчик його потрібно намочити, оскільки після цього дріжджі отримують доступ до глюкози та починають процес ферментації, перетворюючи її в етанол і вуглекислий газ. Розчинений у воді вуглекислий газ збільшує кількість носіїв заряду через додавання в неї іонів H + і HCO3-, що підвищує провідність датчика.

Опромінення вбиває частину дріжджів, тому вони виділяють менше вуглекислого газу і не так сильно збільшують провідність. А отже завдяки вимірюванню проводимості можна оцінити рівень опромінення датчика.

Схема і принцип роботи датчика Chang Keun Yoon et al./Advanced Biosystems, 2018

Вчені провели випробування датчика на двох радіоактивних ізотопах — цезії-137 і кобальті-60. Експерименти при різних дозах іонізуючого випромінювання показали, що зміна провідності проходить протягом декількох хвилин, після чого вона виходить на плато, «висота» якого залежить від дози.

Випробування зокрема показали, що мінімальна доза опромінення, яку може зареєструвати датчик, становить 1 міллірад (близько 1000 мікрорентгенів).

Щоб додатково довести, що зміна опору датчика відбувається через метаболічну активність дріжджів, дослідники також провели експерименти при різних температурах. Вони показали, що при 3 градусах Цельсія, коли дріжджі не діють, і при 60, коли вони гинуть, змін в провідності датчика майже не відбувається, тоді як при 21 градусі Цельсія спостерігається швидке збільшення електропровідності.

Раніше ми розповідали, що вчені розробили електронні палички для їжі, що змінюють її смак.