Цивилизация
Сотрудники Национального исследовательского университета «Московский институт электронной техники» (МИЭТ) совместно с иностранными коллегами предложили способ увеличения диапазона чувствительности сенсоров к молекулам аммиака на основе углеродных нанотрубок. Исследование проводилось в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда, а его результаты были опубликованы в журнале Nanotechnology.
В ходе работы ученые предложили максимально простой и дешевый способ создания высокочувствительных резистивных газовых сенсоров на гибкой подложке. В качестве подложки был использован полимер, однако авторы работы отмечают, что может быть применена и целлюлоза. Также ученые продемонстрировали очень высокую для углеродных нанотрубок чувствительность к аммиаку — до десяти молекул аммиака на миллиард молекул воздуха. Более того, исследователи обнаружили, что влажность способствует повышению чувствительности к аммиаку.
«Все в совокупности делает данный метод весьма перспективным для медицинских приложений, например для анализа состояния человека по дыханию, так как относительная влажность выдыхаемого воздуха близка к 100%, и содержание детектируемых веществ находится в области долей ppm, то есть в миллионной доле», — рассказал Иван Бобринецкий, руководитель проекта, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник Национального исследовательского университета МИЭТ.
Данное исследование позволяет существенно продвинуться в области набирающего новую силу направления в биомедицине по прогнозированию и диагностике состояния человека на основе анализа летучих органических компонентов в выдыхаемом воздухе. В частности, анализ количества молекул аммиака позволяет выявлять болезни почек. Основные критерии в данном направлении: простота, технологичность и дешевизна сенсоров.
«Отличительной особенностью является то, что функционализированные нанотрубки проявляют повышенную чувствительность к аммиаку в условиях высокой влажности. Следовательно, в отличие от аналогов сенсоров на основе органических пленок, не требуется применение усложняющих конструкцию схем осушения или компенсация вклада влажности в проводимость», — заключил ученый.
Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Католического университета Святого Сердца, Италия, и из Университета Бургундии Франш-Конте, Франция.
