Нижегородские ученые разрабатывают «электронный нос»

Специалисты химического факультета кафедры аналитической и медицинской химии Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского (ННГУ) продемонстрировали наработки по прибору электронного обоняния для раннего предупреждения о техногенных, химических и биологических угрозах, мониторинга окружающей среды, обеспечения безопасности на транспорте и применения в здравоохранении и пищевой промышленности.

Чувствительность «электронного носа» во многом зависит от метода синтеза оксидных систем. Сотрудники кафедры аналитической и медицинской химии ННГУ разрабатывают прямой одностадийный метод синтеза оксидов из высокочистых элементов путем плазмохимического осаждения из газовой фазы, сообщила пресс-служба ННГУ. Это позволит достигнуть высокой чистоты и подвижности электронов в материале, что сделает «электронный нос» чувствительным даже к малым концентрациям веществ. Также проводятся исследования физико-химических свойств получаемых материалов и анализ механизмов модификации свойств получаемых комбинированных наноструктур.

«Электронный нос может обнаруживать и распознавать запахи и вкусы с помощью матрицы датчиков. Мы создаем новое поколение универсальных неорганических наноматриц на основе оксидов цинка, меди, теллура и висмута, которые станут основой датчиков электронного носа», — рассказал руководитель проекта, проректор по учебной работе ННГУ Александр Князев.

Датчики создаются аддитивным методом: в качестве чернил используются элементы с высокой степенью очистки, загружаемые в специальные емкости, а в качестве печатающей головки используется плазмохимический реактор, сообщает издание «Научная Россия». Оригинальный химический состав на основе неорганических соединений — оксида цинка, нитрида галлия, и других — меняет электрофизические свойства при сорбции молекул и реагирует на газы.

«Как работает человеческий нос: молекула попадает в носовую полость, обонятельные эпителии посылают нервные импульсы в головной мозг, и мы воспринимаем запах. Здесь электронный сенсор воспринимает цифровой сигнал и передает информацию в нейронную сеть, где она анализируется. Только человеческий нос чувствует не все газы, например не воспринимает метан или пропан, и при утечке газа нос улавливает лишь специальные соединения, позволяющие распознать утечку, а датчик «электронного носа» химически взаимодействует с молекулой и распознает любой запах», — рассказал Александр Князев.

Использование таких датчиков позволит отслеживать утечки из газовых труб, контролировать качество продуктов питания при длительной транспортировке, выявлять подделки в парфюмерии, обнаруживать концентрации опасных химикатов и взрывчатые вещества.

Работы ведутся на грант Российского научного фонда, до 2024 года выделено финансирование в размере двадцати одного миллиона рублей. 

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.