Ученые разработали миниатюрный «электрический нос» — датчик утечки аммиака

Ученые из Австралии разработали экспериментальный «носоподобный» датчик для обнаружения небольших количеств газообразного аммиака, об этом сообщил Королевский Мельбурнский технологический институт.

Датчик, который включает в себя сверхтонкую пленку диоксида олова, может легко обнаруживать аммиак в меньших количествах, чем аналогичные приборы, объяснила группа исследователей.

«Наше устройство действует как электрический «нос», эффективно обнаруживая даже малейшее количество аммиака. Датчик также способен отличать аммиак от других газов с большей селективностью, чем другие технологии»,

— рассказал доктор Ниту Сайед, научный сотрудник Мельбурнского университета.

Из-за токсичности аммиака надежное и чувствительное обнаружение этого газа жизненно важно для его безопасного использования, отметили ученые.

Хотя они подчеркнули его применение в хранилищах водорода и специализированных медицинских диагностических устройствах, тем не менее датчик может эффективно использоваться в отрасли HVACR, где аммиак (R717) обычно используется в промышленном охлаждении.

Электрический «нос»

По словам ученых, датчик работает путем измерения электрического сопротивления пленки диоксида олова. В присутствии аммиака электрическое сопротивление диоксида олова изменяется.

«Чем выше уровень аммиака, тем больше изменение сопротивления устройства»,

— пояснили исследователи.

Чтобы оценить способность устройства обнаруживать аммиак в минимальных количествах, ученые протестировали его в различных условиях, включая температуру. Они обнаружили, что датчик способен обнаруживать газообразный аммиак при концентрациях 5–500 частей на миллион с пределом обнаружения на уровне «несколько частей на миллиард», как отмечается в рецензируемой статье, опубликованной учеными в Advanced Functional Materials.

Устройство также способно отличать аммиак от других газов, включая углекислый газ и метан, утверждают ученые.

По сравнению с существующими технологиями, недавно разработанный мини-датчик предлагает более безопасный, удобрный и экономически эффективный метод мгновенного обнаружения опасных уровней газообразного аммиака, объяснил доктор Чунг Нгуен.

«Современные подходы к обнаружению аммиака обеспечивают точные измерения, но требуют дорогостоящего лабораторного оборудования с квалифицированными техническими специалистами, тщательного отбора проб и подготовки. Этот процесс часто занимает много времени и его невозможно проводить вне лаборатории из-за размера необходимого оборудования», — добавил он.

Команда также успешно прикрепила пленку диоксида олова, которая прозрачна и в 50 000 раз тоньше бумаги, к гибкому основанию в виде браслета, чего, по их словам, с трудом пытались добиться другие.

Чтобы продемонстрировать «высокопроизводительные возможности» датчика, ученые планируют сотрудничать с отраслевыми партнерами для дальнейшего развития технологии и создания прототипа.

Исследование финансировалось Австралийским исследовательским советом при поддержке Национальной вычислительной инфраструктуры, Центра микроскопии и микроанализа и Центра исследований микронано, а также факультета химической инженерии и школы физики Мельбурнского университета.