я могу научить
Специализируюсь в области электротехники
СПбГЭТУ  «ЛЭТИ»
Все записи
текст

Ученые ЛЭТИ разработали мультисенсорный чип для оперативного мониторинга качества воздуха

Уникальный чип позволит диагностировать состояние окружающей среды, а также контролировать выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
Ученые ЛЭТИ разработали мультисенсорный чип для оперативного мониторинга качества воздуха
Фото: СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
Исследователи Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» имени В.И. Ульянова совместно с коллегами из Саратовского государственного технического университета им. Ю.А. Гагарина разработали уникальный чип, который позволит диагностировать состояние окружающей среды и контролировать выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
Существующие газоаналитические системы, которые выявляют уровень загрязнения воздуха, имеют недостатки, такие как дороговизна и немобильность. Новая совместная разработка ученых может упростить диагностику воздуха, сделать процесс более быстрым и менее затратным. Их изобретение — мультисенсорный чип весом всего 5 г — относится к области сенсорной техники и нанотехнологий.

По словам доцента кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Светланы Сергеевны Налимовой, одного из создателей чипа, главное отличие их устройства в том, что оно состоит из нескольких адсорбционных хеморезистивных сенсоров, что позволяет определять присутствие нескольких газов в воздухе. Существующие на рынке аналоги способны различать только один вид газа.

«С помощью математической обработки поступающих от нескольких сенсоров сигналов происходит разделение газов. В данном изобретении это показано на примере паров органических растворителей — ацетона, изопропилового спирта и этанола. За счет того, что в данном изобретении используются иерархические структуры оксида цинка в сочетании с математической обработкой сигналов от линейки сенсоров, появляется возможность обнаружить и различить низкие концентрации газов, что другими приборами в этой ценовой категории сделать невозможно», - отметила Светлана Сергеевна Налимова, доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
Роль научной группы СПбГЭТУ «ЛЭТИ» под руководством профессора кафедры микро- и наноэлектроники (МНЭ) Вячеслава Алексеевича Мошникова в разработке нового способа изготовления газоаналитического мультисенсорного чипа заключалась в подготовке газочувствительных слоев для мультисенсорного устройства. В их основе лежат иерархические структуры цинка, которые обладают большей площадью активной поверхности взаимодействия с газом этих структур. За счет него происходит увеличение регистрируемого сопротивления, по которому определяется наличие газов. Это изменение позволяет с большей точностью установить концентрацию примесей в воздухе. Ученые Саратовского государственного технического университета им. Ю.А. Гагарина в свою очередь разработали алгоритмы обработки сигналов от линейки сенсоров.

«В результате новая архитектоника газочувствительных слоев представляет иерархию, в которой нанокристаллические стержни образуют наноканалы с фрактально-перколяционной геометрией из составляющих нанокристаллов. Патент на это изобретение был признан одним из лучших в РФ за 2018 год. Перспективы мультисенсорного чипа в целом достаточно очевидны — улучшение селективности и чувствительности газовых сенсоров», - пояснил Вячеслав Алексеевич Мошников, профессор кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ».

Как отмечают ученые, разработка может найти свое место на природоохранных предприятиях при проведении экологического мониторинга, на крупном производстве при анализе состояния воздуха в помещениях, а также в медицинской практике. В перспективе его можно поместить в небольшое портативное устройство, что позволит сделать оборудование для мониторинга качества воздуха более мобильным и менее дорогостоящим.

Технологии

Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Комментарии

Рекомендуем

Актуальное
Петросити
Поэма здоровья
Биосфера
Новиков Александр Иванович, персональный сайт
OK OK OK OK OK OK OK