محققان با استفاده از نانوموادی موسوم به Mxenes موفق به ساخت نانوحسگرهایی شدند که می‌تواند بخار آب را در غلظت‌های بسیار اندک شناسایی کند.
نانوحسگرهای رطوبت برای تشخیص بخار با غلظت ۱۰ ppm
اندازه‌گیری رطوبت هوا در بسیاری از مناطق مهم است. با این حال، حسگرهای معمولی در رطوبت‌سنج‌ها هنوز نتوانسته‌اند مقدار بخار آب بسیار کم را تشخیص دهند. فیزیکدانان دانشگاه دویسبورگ اسن (UDE) و دانشگاه صنعتی یوری گاگارین در روسیه اکنون یک حسگر جدید ایجاد کرده‌اند. حتی کوچکترین مقدار مولکول آب که در سطح این حسگر قرار می‌گیرد، با این فناوری قابل تشخیص خواهد بود. آشکارساز این حسگر بر اساس مواد بسیار رسانا معروف به MXenes است.
هوای خوب داخل خانه برای سلامتی مهم است. اعمال برخی شرایط محیطی نیز در خط تولید یا آزمایشگاه‌ها به عنوان مثال در زیست پزشکی یا میکروالکترونیک مورد نیاز است. باید بتوان این موارد را به طور دقیق کنترل کرد. اگرچه حسگرهای قوی رطوبت در دستگاه‌های اندازه‌گیری تجاری فعلی تعبیه شده‌اند، اما این حسگرها قادر به تشخیص غلظت بخار آب زیر ۵۰ ppm ، یعنی زیر ۰٫۳ درصد رطوبت نسبی نیستند. در نتیجه، چنین حسگرهایی برای همه اهداف مناسب نیستند.
این مشکل توسط تیم فیزیک UDE و دانشگاه روسی یوری گاگارین با یک راهبرد کاملاً جدید حل شده است. آن‌ها از مواد نانومتری دو بعدی استفاده کردند. این فناوری می‌تواند مقادیر کمی از مولکول‌های آب را به راحتی تشخیص دهد. دکتر هانا پازنیاک، فیزیکدان UDE، که نقش کلیدی در توسعه این فناوری داشته، می‌گوید: «به این ترتیب، عملکرد حسگرها بسیار بهبود می‌یابد و حد تشخیص آن‌ها بسیار پایین‌تر از ادوات قبلی است.»
این مواد بسیار رسانا MXenes یا به طور دقیق تر Mo2CTx MXenes نامیده می‌شوند. آن‌ها از ترکیبات کاربیدهای فلز گذار یا نیتریدهای فلز گذار تشکیل شده‌اند. این ترکیبات به‌صورت لایه‌ای بوده و ضخامت آن‌ها فقط چند اتم است. مزیت استفاده از آن‌ها در ساخت حسگرها این است که حسگرهای جدید بسیار نازک و بسیار حساس خواهند شد. پازنیاک می‌گوید: «آن‌ها می‌توانند بخار آب را تا ۱۰ ppm یا ۰٫۰۶ درصد رطوبت نسبی تشخیص دهند. این کمترین مقدار شناخته شده تاکنون است.»
این حسگرها از نظر دیگری نیز بسیار امیدوارکننده هستند چرا که می‌توان آن‌ها را در مقیاس انبوه تولید کرد.
