В НИУ МИЭТ разработали высокочувствительный материал для газовых сенсоров
Следи за успехами России в Телеграм @sdelanounas_ru
© ria.ru
Ученые НИУ МИЭТ разработали новый материал для газовых сенсоров с высокой чувствительностью
Специалисты НИУ МИЭТ совместно с научным коллективом разработали материал для обнаружения аммиака в воздухе. Эксперименты показали, что новые датчики способны «распознавать» одну молекулу аммиака среди пяти миллиардов молекул воздуха. Это открывает возможность создания сверхчувствительных приборов для мониторинга атмосферы и применения в агропромышленности, фармацевтике, лакокрасочной и химической промышленности. Результаты исследования опубликованы в журнале Sensors and Actuators B: Chemical.
Особенности аммиака и его воздействия
Аммиак (NH₃) — бесцветный газ с резким запахом, широко используемый в производстве удобрений, биологически активных веществ и красок. Однако его повышенная концентрация опасна для человека, вызывая раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей, вплоть до отека легких.
Обоняние человека способно обнаружить аммиак при концентрации свыше 37 мг/м³, в то время как ГОСТ 6221-90 определяет опасный уровень уже с 20 мг/м³. В атмосфере населенных пунктов допустимая среднесуточная концентрация значительно ниже — всего 0,04 мг/м³. Для выявления даже незначительного превышения нормы применяются сенсоры, которые должны быть как чувствительными, так и селективными, чтобы выделять аммиак среди других газов.
Преимущества нового материала
По словам ученых НИУ МИЭТ, ключевым элементом газового сенсора является сенсорный слой. Современные материалы, использующиеся для его создания, обеспечивают высокую чувствительность и селективность только при нагреве сенсора до температуры около 200 °C, что затрудняет их применение в обычных условиях.
Исследователи из НИУ МИЭТ и ФТИ им. А.Ф. Иоффе предложили материал на основе углеродных нанотрубок, который сохраняет эффективность при комнатной температуре. По их оценкам, чувствительность нового сенсора превышает человеческое обоняние более чем в 10 000 раз.
«Наши сенсорные структуры приближаются к чувствительности, достигаемой собаками для некоторых молекул (менее 0,01 молекулы на миллиард)», — пояснил Алексей Ромашкин, научный сотрудник НИУ МИЭТ. Этого удалось достичь благодаря комбинированию углеродных нанотрубок с аминированным восстановленным оксидом графена.
Устойчивость к влажности и дальнейшие перспективы
Новый материал отличается устойчивостью к изменяющейся влажности воздуха, что особенно важно для надежной работы сенсоров. В дальнейшем ученые планируют увеличить чувствительность и исследовать новые модификации углеродных материалов для создания сенсоров, способных обнаруживать широкий спектр газов.
Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈
