В Санкт-Петербурге создали сенсор нового типа, который может обнаруживать запахи и газы быстрее и точнее, чем человеческий нос. Разработкой «умного носа» занимались ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого и Академического университета им. Ж.И. Алферова. Это устройство может произвести революцию в области систем безопасности, диагностики заболеваний и контроля качества продуктов.
В основе сенсора лежит микроэлектромеханическая система (МЭМС) с ультратонкой диэлектрической мембраной, толщина которой составляет менее одного микрометра. Это примерно в 100 раз тоньше человеческого волоса. Такая конструкция позволяет равномерно нагревать поверхность до 300 градусов Цельсия всего за 50 миллисекунд. При этом энергопотребление составляет всего 20 милливатт.
Важным нововведением стало применение в устройстве чувствительного элемента, созданного на основе оксида никеля (NiO) с добавлением металлических наночастиц. Благодаря этому элементу устройство стало более чувствительным к опасным газам, таким как угарный газ, сероводород, пары спирта и метан. Кроме того, устройство сохраняет стабильную работу в течение длительного времени.
«Мы создаем не просто датчик, а полноценную платформу, способную точно различать даже сложные газовые смеси. Это новое измерение взаимодействия с окружающей средой», – подчеркнул Яков Эннс, научный сотрудник Академического университета им. Ж.И. Алферова.
Преимущество технологии, разработанной в Санкт-Петербурге, заключается в том, что она не требует модернизации существующих производственных линий в сфере микроэлектроники. Сенсор можно быстро интегрировать в реальные промышленные или бытовые условия. В дальнейшем его можно будет даже встраивать в носимые устройства, такие как фитнес-браслеты или смартфоны.
Разработка уже показала свою эффективность в определении восстановительных и окислительных газов. В будущем она может быть использована для диагностики заболеваний по выдыхаемому воздуху, оценки свежести продуктов и предотвращения утечек газа. Исследование было поддержано государственными научными программами и сотрудничеством двух ведущих научных школ города.
Источник: poisknews.ru
распечатать статью
