Ученые из Сколтеха разработали высокочувствительные сенсоры на основе нанохлопьев оксида кобальта для выявления различных спиртов в воздухе. Новые сенсоры могут найти применение как в медицинской диагностике, так и в детекции ядовитого метанола в воздухе.
При помощи нанокристаллов будут выявлять метанол и другие спирты / ©rus.err.ee
Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Materials Chemistry A. Вслед за тем, как умные устройства и интернет вещей входят в моду и повседневную жизнь людей, растет и потребность в маленьких и высокочувствительных сенсорах. Возможность быстро и точно определить состав вдыхаемого человеком воздуха – одна из приоритетных задач.
В первую очередь воздух должен быть безопасен для человека, поэтому сенсоры, например, детектирующие угарный газ, уже активно используются. Опасность представлять могут и спирты, например метанол, вызывающий серьезные отравления.
Ученые из Сколтеха совместно с учеными из Технического Университета имени Юрия Гагарина в Саратове под руководством профессора лаборатории наноматериалов Центра фотоники и квантовых материалов Сколтеха Альберта Насибулина разработали простую технологию создания высокочувствительных сенсоров для выявления в воздухе различных спиртов.
Новый детектор относится к хеморезистивным сенсорам, принцип действия которых основан на изменения сопротивления материала при адсорбции молекул анализируемого вещества. Наиболее часто для таких сенсоров используют полупроводники – оксиды переходных металлов.
Особенность новой технологии заключается в том, что чувствительный материал – оксид кобальта – выращивается непосредственно на электродах сенсора. Это позволяет избежать дополнительных стадий в процессе производства и создавать сенсоры за считанные минуты.
«Полученные наночастицы, а именно нанохлопья оксида кобальта, позволяют существенным образом увеличить чувствительность сенсора к парам различных спиртов, что дает возможность использовать сенсор в медицинской диагностике для определения маркеров болезней человека в выдыхаемом человеком воздухе – для оценки состояния его здоровья», – рассказывает научный сотрудник Сколтеха Федор Федоров. Кроме этого, новый сенсор может помогать выявлять ядовитые вещества в воздухе.
«Эта разработка позволила еще дальше продвинуться в исследовании селективного определения таких опасных веществ, как метиловый спирт, и, уже в наших новых исследованиях, решить такую проблему, как определение метанола в смеси с этанолом: все, например, помнят проблему отравлений настойкой «Боярышника».
Полученные результаты могут быть также актуальны и для других лекарственных препаратов на основе этилового спирта, а также для большого спектра других продуктов», – прокомментировал руководитель исследования профессор Альберт Насибулин.
