Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь
Наука

Физики из России создали нанодетектор газов, пригодный для работы на МКС

© Пресс-служба МФТИТак художник представил себе обнаружение молекул газа нанодатчиком ученых из МФТИ
Так художник представил себе обнаружение молекул газа нанодатчиком ученых из МФТИ
Читать ria.ru в

МОСКВА, 24 окт – РИА Новости. Физики из МФТИ и институтов РАН создали новые датчики газа на базе наночастиц оксида цинка и индия, работающие при комнатной температуре и абсолютно безопасные для работы в космосе и в потенциально взрывоопасных средах, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

"Наши детекторы отличаются от стандартных полупроводниковых сенсоров тем, что работают при комнатной температуре, в результате чего сводится на нет опасность возгорания или взрыва в процессе работы, если определяемое вещество горючее или взрывоопасное", — рассказывает Леонид Трахтенберг, профессор кафедры химической физики МФТИ.

Датчик аммиака, созданный российскими учеными из нанотрубок
Ученые из России превратили углеродные нанотрубки в детектор аммиака

За последние годы физики и химики создали десятки различных полупроводниковых устройств и датчиков из различных наноматериалов, способных улавливать и "подсчитывать" молекулы различных газов в воздухе или в других газовых средах. Подобные системы сегодня отвечают за обеспечение безопасности АЭС, различных химических предприятий и других заводов, утечки газов на которых могут привести не только к смерти персонала, но и к масштабным экологическим бедствиям.

Многие все подобные устройства обладают одним общим и очень большим недостатком – для анализа состава газа они должны разогреть его до температуры в 300-500 градусов Цельсия, что может привести к взрыву, если в анализируемой смеси содержится водород, углеводороды и другие горючие вещества.

Трахтенберг и его коллеги ликвидировали этот недостаток нанодетекторов газа, открыв материал, который позволяет осуществлять подобный анализ при комнатной температуре, используя энергию света.

Созданный ими детектор представляет собой порошок из наночастиц, содержащих в себе два вещества – оксид цинка и оксид индия. И тот, и другой оксид, как обратили внимание ученые, особенно чутко реагируют на молекулы различных восстановителей, в том числе водорода и углеводородов, сближающихся с ними, что отражается в том, как они взаимодействуют со светом.

Трехмерная визуализация углеродных нанотрубок переменного диаметра
Физики из России создали электронный "нос" из титановых нанотрубок

Как обнаружили ученые, пленки из этих веществ начинают пропускать через себя больше тока, если рядом с ними находятся молекулы водорода и других газов и их освещают лучами зеленого света. То, как сильно меняется их проводимость, зависит от количества и типа газов в воздухе, что позволяет использовать нанокристаллы из оксидов индия и цинка в качестве сверхчувствительных датчиков водорода, работающих даже при комнатной температуре.

Помимо водорода, подобные датчики, как обнаружили ученые в ходе дальнейших экспериментов, могут использоваться и для наблюдений за другими газами, в том числе и окислителями. Их безопасный и компактный характер, как надеются ученые, поможет найти им применение не только на Земле, но и в космосе, а также при анализе химического состава жидкостей.

 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала