Сегодня 05 ноября 2026
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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про на острие науки

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Россияне массово покупают доступ к зарубежным ИИ через серые схемы — с рисками, зато по дешёвке 24 мин.
Apple заверила, что не собирается объединять macOS и iPadOS — хотя они и сближаются 43 мин.
Фанаты призвали правительство Канады выкупить BioWare у EA, а петицию за спасение Mass Effect подписали более 300 тысяч человек 2 ч.
Поставки PS5 рухнули на треть, но прибыль игрового бизнеса Sony взлетела на 83 % 3 ч.
OpenAI убирает зависимость от подписок ChatGPT: корпоративные клиенты теперь приносят больше половины выручки 3 ч.
Apple разрешила себе проверять файлы в iCloud, которыми пользователи делятся по ссылке 4 ч.
ChatGPT научился генерировать гифки — из картинок или по описанию 5 ч.
Apple начала экономить на ИИ: компания урезает сотрудникам бюджеты на использование нейросетей 5 ч.
OpenAI показала, что ИИ самостоятельно спроектировал гаджет — от корпуса до прошивки 6 ч.
«Заберите мои деньги, пока они у меня ещё есть»: разработчики Lords of the Fallen 2 впечатлили игроков демонстрацией улучшенной боевой системы 6 ч.
В Китае перекупщики несут убытки из-за iPhone Duo — спрос не оправдал ожиданий 18 мин.
Автомобили превращаются в шпионов: ИИ-ассистенты собирают личные данные и не всегда понятно, кому их отправляют 33 мин.
Oracle отказалась от облачной ИИ-сделки с Tencent, лишившись многомиллиардного контракта 37 мин.
Дорогая память и дефицит новых игр обрушили прибыль Nintendo 4 ч.
ИИ-бум не оправдал ожиданий инвесторов: Arm не смогла впечатлить прогнозом выручки 4 ч.
Прибыль Macronix бьёт рекорды на фоне дефицита флеш-памяти 4 ч.
MSI выпустила компьютер Cubi NUC WCG на базе Intel Wildcat Lake в полулитровом корпусе 4 ч.
Космический телескоп Swift почти сгорел в атмосфере Земли после 22 лет наблюдений за Вселенной 5 ч.
Google вложит $15 млрд в развитие ЦОД в Малайзии 5 ч.
California Resources и Bloom Energy планируют развернуть в Калифорнии топливные элементы на 1 ГВт для ЦОД и других потребителей 6 ч.