В РФ создали сверхчувствительный наносенсор для избирательного анализа паров

Российские ученые создали и запатентовали оптический датчик для избирательного обнаружения паров и газов, основанный на базе наноструктурированной тонкой металлической пленки.
Микросхема
Источник: Magnific

Ее применение позволяет наносенсору работать долгое время без ухудшения его характеристик, сообщила пресс-служба «Сколтеха» (входит в группу ВЭБ.РФ).

«Архитектура устройства допускает миниатюризацию, интеграцию в портативные приборы и потенциально обеспечивает более простое и экономичное производство по сравнению с рядом существующих решений», — пояснил профессор Центра фотоники и фотонных технологий «Сколтеха» Василий Федотов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

В основе созданного профессором Федотовым и учеными сенсора лежит особая наноструктура, покрытая множеством лунок и отверстий диаметром в несколько десятков или сотен нанометров. Ученым удалось подобрать такую структуру и расположение этих углублений, что на поверхности сенсора избирательным образом конденсируются некоторые газы. Появление скоплений этих молекул на поверхности датчика меняет характер его взаимодействий со вспышками света, что позволяет определять как качественный, так и количественный состав газовых смесей.

Главным плюсом этого подхода является то, что молекулы выявляемых соединений не вступают в химические реакции с поверхностью сенсора, благодаря чему она не загрязняется и ее не нужно специальным образом очищать для повторного использования датчика. Также это позволяет отслеживать колебания в концентрации разных газов, не расходуя на это больших количеств энергии, а также объединять подобные наносенсоры в сети при помощи оптоволокна.

По словам ученых, их разработка может использоваться как для мониторинга технологических процессов, так и для наблюдений за окружающей средой и диагностики множества болезней, замеряя концентрацию различных газов в выдыхаемом пациентом воздухе. В частности, таким образом можно выявлять сахарный диабет, болезни печени и почек, а также некоторые инфекционные болезни органов дыхания, отслеживая присутствие паров ацетона, аммиака и других газов в выдохах пациентов.