Исследователи создали инновационный сенсор, который отличается повышенной чувствительностью к содержанию этанола в воздухе даже при крайне низких концентрациях. В основу устройства легла стандартная тонкая пленка диоксида олова, на которую были нанесены ультратонкие наноленты из диоксида рутения. Эти наноленты выполняют важную функцию катализатора, ускоряя взаимодействие с молекулами этанола за счет своей большой площади поверхности. На границе между двумя материалами формируется усиленный слой электронного обеднения, что позволяет сенсору реагировать на малейшие изменения в концентрации газа.
Новый сенсор демонстрирует исключительную чувствительность, способную обнаруживать этанол в диапазоне от 10 до 5 миллиардных долей. Это делает его более чем в три раза более точным по сравнению с обычными сенсорами. Устройство потребляет минимальное количество энергии – менее 30 милливатт благодаря своей конструкции на подвесной мембране с микронагревателем, которая минимизирует теплопотери. Результаты испытаний показали, что сенсор устойчив к помехам от других газов и сохраняет свою работоспособность при многократных измерениях.
Сенсор способен в реальном времени отслеживать изменения концентрации алкоголя в выдыхаемом воздухе, его показания полностью совпадают с данными коммерческого алкотестера. Это создает перспективы для разработки компактных и энергоэффективных персональных мониторов, которые могут найти применение в медицине и системах безопасности на транспорте. Благодаря сочетанию каталитической активности и электронной сенсибилизации удалось достичь уникального баланса между сверхвысокой чувствительностью, низким энергопотреблением и стабильностью работы.
Источник: itcrumbs.ru
распечатать статью
