В ЮФУ рассказали о разработке компактного газоанализатора

В Таганроге учёные ИНЭП ЮФУ создают карманный газоанализатор. По задумке специалистов, он будет значительнее быстрее и точнее аналогов.

Газоанализатор – это прибор, который применяют во многих отраслях промышленности. Устройство может не только сигнализировать о наличии газовой смеси, но и находить её источник, а также проводить скрининг летучих веществ.

Разрабатываемый учёными ЮФУ анализатор имеет два сенсора. Он проводит анализ при первых взаимодействиях молекул газа с датчиком. Таким образом, процесс ускоряется в 10 раз по сравнению с аналогами. Преимущество прибора кроется ещё и в простоте и бюджетности. Обычно такие приборы имеют четыре сенсора и более дорогостоящее оборудование.

«Как только информативный сигнал получен, устройство прекращает измерения и сразу выдаёт ответ в виде значения концентрации газа. Добиться этого помогли исследования динамики резистивного отклика, то есть изменения сопротивления сенсора при воздействии разных газов различной концентрации. Как только измерительная система фиксирует экстремумы (минимальные и максимальные значения) реакции на сенсоре, она выдаёт данные о наличии, насыщенности и типе летучего соединения», – рассказала завкафедрой техносферной безопасности и химии ИНЭП ЮФУ Нина Плуготаренко.

Прибор специалистов ЮФУ также отличается точностью и миниатюрностью. Сенсоры газоанализатора разработаны на основе диоксида циркония и кремния, а также кремне-углеродного материала. Сам датчик имеет размер всего 1х1,2 см.

«Сегодня газоаналитические устройства, способные определять несколько газов, состоят из массива сенсоров — по их разной реакции и определяется газ, чаще всего для этого используют метод обработки данных на основе нейронных сетей. В нашем случае на стадии калибровки определяются прямые в многомерном параметрическом пространстве, которые являются уникальными для каждого газа. В процессе эксплуатации сенсора газ идентифицируются уже по реальным параметрам динамики отклика в сравнении с прямыми, полученными при калибровке», — дополнила Нина Плуготаренко.

Результаты исследования опубликованы в журнале Chemosensors.