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Apr 28, 2024

배터리 없는 장치로 코로나바이러스 감지 가능

연구원들은 주변에 코로나19 입자나 물방울이 공기에 들어가는 순간 공기 중의 코로나바이러스를 감지할 수 있는 독특한 배터리 없는 무선 장치를 개발했습니다.

연구원들은 주변에 코로나19 입자나 물방울이 근처에 들어오는 순간 공중에서 코로나바이러스를 감지할 수 있는 독특한 배터리 없는 무선 장치를 개발했습니다.

배터리가 필요 없는 이 장치는 철, 코발트, 니켈로 구성된 자기 변형 클래드 플레이트를 사용하여 진동으로 인한 대체 자화를 통해 전력을 생성합니다.

코로나바이러스가 우리 세포에 들어가기 위해 사용하는 수용체 단백질로 코팅된 'Fe-Co/Ni' 플레이트의 진동 공명 주파수는 바이러스가 흡수될 때 변하며, 이는 코로나19 입자가 공기 중에 존재함을 암시한다고 연구팀은 밝혔습니다. 일본 도호쿠대학교 출신.

논문 공동 저자인 나리타 후미오(Fumio Narita)는 “우리는 자기왜곡 물질의 무게가 변하면 공명 주파수도 변한다는 것을 알고 있지만 바이러스가 흡수될 때도 마찬가지인지, 그리고 이러한 흡수가 감지 가능한지 여부에 대한 답을 찾기 시작했다”고 말했다. 도호쿠 대학 환경 연구과에서 연구 및 교수로 재직 중이다.

이러한 질문에 답하기 위해 연구팀은 인간에게 영향을 미치는 7가지 코로나바이러스 중 하나인 인간 코로나바이러스 229E(HCoV-229E)에 초점을 맞춰 생체 인식 레이어를 만들었습니다.

그들은 클래드 플레이트를 CD13 단백질 용액에 담그고 감지 실험을 수행했습니다.

코팅된 클래드 플레이트에 굽힘 진동을 가하면 HCoV-229가 흡수된 후 공진 주파수가 감소하여 충전된 전력이 바이러스 검출을 신호로 전달할 수 있는지 확인했습니다.

나리타 사장은 “자왜 복합재료가 바이러스를 검출할 수 있고, 이 검출 데이터를 자체 생성된 전력으로 전송할 수 있음을 확인할 수 있었다”고 말했다.

연구진은 'Sensors and Actuators A Physical' 저널에 게재된 논문에서 "장치의 자립적 특성으로 인해 현재의 바이오센서로는 불가능한 기능인 IoT 기술과 연결할 수 있게 됩니다."라고 밝혔습니다.

이 장치는 생체 인식 층을 수정하여 다른 병원체에 사용할 수 있습니다.

나리타는 "앞으로 우리 장치를 더욱 발전시켜 메르스, 사스, 코로나19 등 다른 바이러스에도 적용할 수 있는지 확인하고 싶다"고 말했다.

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