Ученые из Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук разработали умный электронный нос (e-nose). Устройство использует стратегию модуляции самонагрева, чтобы точно различать типы молекул газа всего за одну секунду, пишет Phys.org.
Электронный нос состоит из полупроводниковых газовых сенсоров, которые позволяют ему обнаружить молекулы газа. Но по-прежнему существует серьезная проблема — получение достоверных молекулярных характеристик за очень короткое время, меньше одной секунды. Именно из-за нее электронный нос пока не подходит для раннего обнаружения опасных газов.
Ученые предложили новый подход для контроля и регулирования температуры, который отличается от традиционного метода с использованием внешних нагревателей. Исследователи использовали в качестве чувствительного слоя пленку, в которой содержатся очень маленькие частицы — наночастицы триоксида вольфрама (WO 3). У нее две важные функции: чувствовать изменения температуры и нагревать саму себя. Это происходит очень быстро — всего за 20 микросекунд. Используя эту особенность, датчик может генерировать электрические сигналы, которые связаны с изменениями температуры.
Это нововведение позволило точно распознать 12 молекул газа за 0,5–1 секунду, что на порядок быстрее, чем современные электронные носы. Кроме того, команда разработала интеллектуальную беспроводную систему e-nose, обеспечивающую точную и мгновенную идентификацию целевых газов в фоновом режиме окружающего воздуха.
Разработка может применяться в сфере национальной безопасности и общественного здравоохранения.
Ранее физики создали лазер, который находит утечки метана.