Сегодня 22 сентября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Российские учёные создали фотонный детектор с «обонянием» — он учует опасные газы в воздухе, диабет и алкогольную вечеринку

Институт НИТУ МИСИС распространил пресс-релиз, в котором сообщил о разработке сверхчувствительного электронного «носа» — фотонного детектора для оперативного анализа содержания газов в воздухе. Прототип показал высокую надёжность и способность различать как молекулы опасных веществ, так и уровни глюкозы и спиртов в дыхании человека.

 Источник изображения: НИТУ МИСИС

Источник изображения: НИТУ МИСИС

Разработка отличается массой передовых решений, включая необычный подход при создании миниатюрных газовых детекторов.

Разработка отличается рядом передовых решений, включая нестандартный подход к созданию миниатюрных газовых детекторов. Учёные создали в датчике условия, способствующие конденсации газа в жидкое состояние. Затем в дело вступает свет: особенности его распространения в образовавшейся жидкости позволяют точно определить состав вещества, распылённого в воздухе.

Технология основана на использовании фотонной интегральной схемы, на поверхность которой наносится слой наноразмерных шариков из диоксида кремния. Этот слой работает как пористая «губка»: при попадании молекул газа в структуру происходит капиллярная конденсация. Образовавшаяся жидкость изменяет оптический путь света, и эти изменения фиксируются с высокой точностью. Подобные устройства универсальны: они могут применяться для обнаружения утечек на производстве, контроля качества воздуха в городах и даже для диагностики заболеваний, таких как диабет, путём анализа выдыхаемого воздуха.

Современные газовые детекторы имеют ряд недостатков: они громоздки, чувствительны к изменениям температуры и влажности либо используют электрический ток, искра от которого может спровоцировать взрыв при определённых условиях. В отличие от них, разработка учёных из НИТУ МИСИС, Сколтеха, МПГУ, НИУ ВШЭ, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В. И. Кулакова» и Саратовского государственного университета лишена этих недостатков. Однако успех дался нелегко.

Сложность заключалась в равномерном нанесении слоя наношариков, чтобы поверхность датчика была максимально однородно ими покрыта. Применение микрофлюидной технологии позволило создать равномерный слой с плотностью покрытия 59 %, что обеспечило высокую чувствительность и устойчивость к внешним воздействиям. Конденсация молекул газа на поверхности шариков изменяет резонансные частоты среды, а эти изменения считываются с помощью лазерного света, подводимого по волноводам. Метод абсолютно безопасен и обеспечивает высокую точность.

Перспективы применения таких детекторов весьма широки: от неинвазивной диагностики диабета путём анализа ацетона в дыхании до мониторинга утечек опасных газов на производстве и контроля загрязнений в городской среде. Теперь учёные сосредоточены на повышении технологичности, чтобы обеспечить массовое производство новых сенсоров. О потенциале датчиков и их устройстве научная группа рассказала в журнале Nanoscale.

«Мы стремились не просто к высокой точности, а к технологичности: чтобы такие сенсоры можно было массово производить и применять. Надеюсь, что в ближайшем будущем сможем довести нашу разработку от экспериментального образца до полноценного изделия», — подытожил к.ф.-м.н. Вадим Ковалюк, заведующий лабораторией фотонных газовых сенсоров НИТУ МИСИС.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Журналисты проанализировали, почему всё меньше и меньше игр Xbox выходит на дисках 14 мин.
Календарь релизов — 22–28 сентября: Silent Hill f, Endless Legend 2 и Sonic Racing: CrossWorlds 2 ч.
«Это настоящая магия»: энтузиасты сделали браузерный порт GTA: Vice City и не знают, как его выпустить, чтобы «не нарушить чьи-либо права» 3 ч.
WhatsApp и Telegram стали популярнее в России, несмотря на блокировку звонков 4 ч.
Интересная, атмосферная и на удивление «боевитая»: критики вынесли вердикт Silent Hill f 5 ч.
Google Chrome для Android научился пересказывать веб-страницы в виде подкаста 6 ч.
Авторы «Василисы и Бабы Яги» анонсировали приключенческую игру «Чёртова служба» про чёрта на службе у Петра Первого 6 ч.
Актриса озвучки Mafia: The Old Country проговорилась о новой «Мафии» 8 ч.
Боевик «Земский собор» от создателей «Смуты» получил демоверсию на ПК и выйдет в срок, если только «небо на землю не упадёт» 10 ч.
Американских бигтехов лишат доступа к финансовым данным европейцев 12 ч.
Оперативная память подорожает: Samsung повысила цены на DRAM и мобильную NAND на 5–30 % 2 ч.
OpenYard представила российский GPU-сервер HN203I на базе Intel Xeon 6 2 ч.
Nokia привлекла топ-менеджеров Intel и HPE для перестройки компании 3 ч.
Asus представила монитор ROG Strix OLED XG27AQDMGR — 2K, 240 Гц и улучшенное антибликовое покрытие 3 ч.
Vastarmor представила Radeon RX 9070 Alloy Pro и Alloy Pro White с термопрокладками с фазовым переходом 4 ч.
Обновление брандмауэра привело минимум к трём смертям — австралийский оператор Optus заблокировал звонки в экстренные службы 4 ч.
Китай построит гигантский ИИ-суперкомпьютер в ответ на американский мегапроект Stargate 4 ч.
У MediaTek появятся процессоры с маркировкой «Сделано в Америке» для избранных клиентов 5 ч.
ASRock представила видеокарты Intel Arc Pro B60 для рабочих станций с ИИ 6 ч.
MediaTek представила Dimensity 9500 — конкурент Apple A19 Pro и первый процессор на ядрах Arm C1 и частотой до 4,21 ГГц 6 ч.