Российские ученые разработали новые сенсорные материалы из кремния и никеля или оксида цинка. Полученные соединения могут стать основой для датчиков, способных фиксировать в атмосфере даже небольшие концентрации вредных газов. Результаты исследования опубликованы в журнале Sensors.
Загрязнение атмосферы стало следствием индустриальной деятельности человека, использования техники и транспорта на горючем топливе. Выделяемые в ходе этих процессов токсичные газы влияют не только на природу, но и на здоровье населения. Ряд опасных газообразных веществ практически не имеет цвета и запаха. Поэтому люди могут за короткое время незаметно для себя получить сильное отравление. Для предотвращения подобных инцидентов ученые занимаются разработкой различных видов газоанализаторов, которые бы обладали достаточной точностью и дешевизной.
Ученые из СПбГЭТУ «ЛЭТИ» синтезировали два вида материалов для создания адсорбционных мультисенсоров, которые позволят выявить даже небольшую концентрацию вредных газов в атмосфере. Такие датчики будут превосходить существующие аналоги по точности, компактности, простоте и экономичности.
Один из сенсорных материалов представляет собой слой пористого кремния на кремниевой монокристаллической подложке, содержащий инкорпорированные включения из никеля. Второй содержит наночастицы оксида цинка. Оба соединения могут быть интегрированы в единую сенсорную систему, которая сможет выявлять сразу несколько видов газов. Испытания сенсоров проводились при помощи специального аналитического оборудования: образцы помещались в измерительную ячейку, куда подавались пары газов.
«Данные материалы получены относительно простыми методами из доступных и дешевых реактивов. При этом эксперименты показывают, что они могут детектировать опасные газы в очень низкой концентрации. Также они могут интегрироваться в единую электронную мультисенсорную систему на кремнии. В дальнейшем материалы могут быть адаптированы для выявления самых разных вредных веществ в воздухе. Таким образом, наши разработки открывают возможности для создания систем нового поколения для мониторинга экологической обстановки в городской среде и на предприятиях», — говорит соавтор исследования Светлана Налимова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
