Создан безопасный и дешевый газоанализатор для заводов и умных часов

Южнокорейские исследователи из KRISS создали газовый датчик нового типа, который работает при комнатной температуре с помощью синего светодиода и может различать несколько опасных газов, сообщает KRISS.

Обычные промышленные датчики часто требуют нагрева до 200–400 градусов. Для этого в них используют микронагреватели, которые постоянно расходуют энергию и ускоряют износ материалов. Новая система должна снизить энергопотребление и увеличить срок службы таких устройств.

Ранее учёные пытались заменить нагрев ультрафиолетом или видимым светом. Ультрафиолетовые решения отличаются высокой чувствительностью, но могут быть небезопасны для человека. Видимый свет, напротив, безопаснее, однако раньше его возможностей обычно не хватало для уверенного распознавания разных газов.

Команда доктора Квона Ки Чана и аспиранта Сеульского национального университета Нама Ги Бэка предложила использовать наноструктуру на основе оксида индия, покрытого тонким слоем сульфида индия. Такая структура работает как «энергетическая ловушка»: под действием света заряды концентрируются на поверхности материала и быстрее вступают во взаимодействие с молекулами газа.

На этой основе исследователи собрали систему, похожую на «электронный нос». Несколько датчиков покрыли разными катализаторами — платиной, палладием и золотом. Каждый металл по-своему реагирует на отдельные вещества, что позволяет системе различать водород, аммиак и этанол даже в смешанной газовой среде.

Испытания показали, что датчик способен фиксировать концентрации на уровне 201,03 триллионной доли. Это примерно в 56 раз чувствительнее прежних светодиодных решений. Устройство также сохраняло стабильную работу при влажности 80 процентов и не потеряло исходные свойства после испытаний длительностью более 300 дней.

Разработка может быть полезна для заводов, электростанций, жилых помещений и общественных пространств. Один такой прибор способен следить сразу за несколькими опасными веществами и при этом обходиться без раскалённых элементов.

В перспективе технологию можно будет встроить в носимые устройства, телефоны или бытовые системы контроля воздуха. Однако сейчас речь идёт о лабораторной разработке, поэтому перед массовым применением потребуются доработка, проверка в реальных условиях и сертификация.

Доктор Квон Ки Чан отметил, что команда планирует дальше подбирать сочетания катализаторов. Это позволит создавать датчики под конкретные задачи, например для поиска утечек аммиака, водорода или других опасных газов на отдельных производствах.

Рекомендуем также:

1. Одна таблетка меняет запах в шкафу: белье благоухает свежестью без дорогого кондиционера
2. Ошибки могут обернуться лишними начислениями: что изменится в передаче показаний воды с 1 июля
3. Три обработки и ни следа вершинной гнили: как борная кислота помогла собрать рекордный урожай томатов
4. Ваша фамилия может хранить тайну рода: какие признаки указывают на возможное дворянское происхождение
5. Не все воспоминания стоит оживлять: почему встреча с бывшими одноклассниками может оказаться ошибкой