Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Новости науки, медицины и технологий

Рассылка закрыта

При закрытии подписчики были переданы в рассылку "Рецепты здоровья" на которую и рекомендуем вам подписаться.

Вы можете найти рассылки сходной тематики в Каталоге рассылок.

←   Декабрь 2017   →
 1
01.12.2017
11:15:28
16:16:52
 2
 3
 4
04.12.2017
12:15:26
18:15:56
 5
 6
 7
 8
08.12.2017
07:15:43
11:16:20
 9
10
11
11.12.2017
09:16:35
18:15:35
12
13
13.12.2017
10:15:40
20:15:45
14
14.12.2017
07:15:48
20:15:30
15
16
17
18
19
19.12.2017
10:15:55
20:17:04
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Автор
Isramed

Статистика

114 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Чувствительные датчики газа разработаны российскими технологами



Чувствительные датчики газа разработаны российскими технологами
2017-12-27 16:54 zimin

Пористые кремниевые нанопроволочные массивы могут использоваться в высокочувствительных газовых сенсорах, выяснила команда Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова .  Такие устройства смогут обнаруживать присутствие токсичных и нетоксичных молекул газа в воздухе при комнатной температуре.

Принимая во внимание высокие уровни загрязнения окружающей среды в современном мире, экспертам важно разработать новые чувствительные приборы, способные точно и выборочно идентифицировать молекулы в газовой фазе. Это справедливо как для токсичных, так и для нетоксичных газов. В отличие от существующих регулирующих вентилей, как на http://npp-tp.ru/products/kip/gazoanalizatoryi/vspomogatelnoe-oborudovanie/ventili/ventil-reguliruyushhij-60e12.html, большинство современных газовых датчиков работают только при определенных условиях, что значительно ограничивает сферу их применения. Поэтому разработка многоразовых высокочувствительных детекторов газа, действующих при комнатной температуре, является важной областью развития современной физики.

Ученые во главе с Любовью Осминкиной предложили использовать пористые кремниевые нанопроволочные массивы в качестве чувствительных элементов таких детекторов. Эти компоненты можно получить с помощью дешевого метода химического травления с металлическим покрытием. Техника основана на селективном химическом травлении, т.е. частичном удалении поверхностного слоя объемного кристаллического кремния с использованием металлических наночастиц в качестве катализирующих компонентов. Кроме того, эта процедура довольно быстрая: не менее 100 элементов могут быть созданы в лаборатории всего за один час.

Каждый датчик состоит из массива 10-миллиметровых кремниевых нанопроводов, диаметр которых составляет от 100 до 200 нм. Каждая нанопроволока имеет пористую кристаллическую структуру. Размер кристаллов кремния и поры между ними в отдельной нанопроволоке колеблются от трех до пяти нанометров. Российские исследователи показали, что эти миниатюрные устройства имеют огромную удельную площадь поверхности, благодаря чему их физические и химические свойства чрезвычайно чувствительны к молекулярной среде. Было обнаружено, что полученные образцы проявили отличную фотолюминесценцию в области красного спектра при комнатной температуре.

Осминкина поясняет: «Мы впервые показали, что фотолюминесценция кремниевых нанопроводов гасится в атмосфере кислорода, а затем восстанавливается до исходных значений в атмосфере азота». Ученые объяснили полученные экспериментальные результаты микроскопической моделью, согласно которой чувствительность оптических свойств образцов к их молекулярной среде определяется обратимой зарядкой и разрядкой Pb-центров – дефектами кремния на поверхности нанопроволок. Авторы исследования подтвердили модель измерениями, полученными с использованием метода электронного парамагнитного резонанса, который помогает определить существование и концентрацию Pb-центров.

«Важно то, что наши датчики, основанные на пористых нанопроводах, работают при комнатной температуре, а также то, что они многоразовые, потому что все наблюдаемые эффекты полностью обратимы», — добавила Осминкина. Новые датчики могут использоваться как для эффективного контроля уровня загрязнения окружающей среды, так и для мониторинга состава воздуха в закрытых помещениях.
В избранное