Учёные из России разработали способ изготовления микроскопических датчиков с высокой точностью. Датчики способны обнаруживать молекулы разных газов, начиная от ацетона и заканчивая вредными веществами.
Группа учёных из НИТУ МИСИС, «Сколтеха», МПГУ, НИУ ВШЭ, ФГБУ «НМИЦ АГП им. В. И. Кулакова» и Саратовского государственного университета предложила способ детектирования газов. Авторы предложили наносить на фотонную интегральную схему слой наноразмерных шариков из оксида кремния, по структуре напоминающий пористую «губку». При попадании молекул газа между шариками происходит капилярная конденсация, оптический путь света изменяется и легко фиксируется на выходе.
Разработчики отмечают, что детекторы многофункциональны: способны быстро выявлять утечки на производствах, следить за чистотой воздуха в городах и помогать в диагностике диабета.
Алексей Кузин, лаборант-исследователь лаборатории фотонных газовых сенсоров НИТУ МИСИС, рассказал.
Представь, как тонкий слой песка на клейкой ленте меняет цвет при обнаружении необходимого вещества. Мы повторили это с помощью наноразмерных частиц для точного измерения.
Главная цель — сохранить точность детектора: равномерное нанесение слоя без уплотнений и пустот. Для этого ученые использовали микрофлюидную технологию — систему миниатюрных каналов для циркуляции жидкостей. Метод дал один из лучших результатов среди газовых детекторов: плотность покрытия слоя кремниевых шариков достигла 59%. Новые датчики обладают высокой чувствительностью, устойчивостью к внешним факторам и компактностью.