НОВОСТИ / РОССИЯСозданный датчик построен на базе набирающей популярность технологии оптофлюидики, комбинирующей в себе принципы фотоники и микрогидродинамики.
МОСКВА, 18 июля. Физики из РФ разработали высокоточный детектор опасных газов и различных летучих веществ, построенный на базе фотонной интегральной схемы и набора из наноразмерных сфер, нанесенных на поверхность этого чипа. Данный сенсор позволит создать новейшие методы выявления диабета, а также повысить безопасность производства, рассказала пресс-служба НИТУ МИСИС.
«В основе технологии — слой наноразмерных шариков, где как на губке, конденсируются молекулы газа, а изменения фиксирует фотонная интегральная схема. В перспективе детекторы можно будет применять в медицине для быстрого и неинвазивного анализа дыхания, в том числе на ацетон — маркер диабета — или этанол. На промышленных объектах — для выявления утечек, а также в городской среде для мониторинга загрязнений», — говорится в сообщении.
Новейшая технология была разработана группой исследователей из НИТУ МИСИС, «Сколтеха», Московского государственного педагогического университета, НИУ ВШЭ, ФГБУ «НМИЦ имени Кулакова» и Саратовского государственного университета под руководством профессора «Сколтеха» Дмитрия Горина. Созданный ими датчик построен на базе набирающей популярность технологии оптофлюидики, комбинирующей в себе принципы фотоники и микрогидродинамики.
В данном случае, ученым удалось столь плотно расположить набор из кремниевых наносфер на поверхности фотонного чипа, что эта структура начинает вести себя как специфическая губка, в порах которой конденсируются пары изучаемых газов и летучих веществ. Когда это происходит, характер прохождения света через чип заметным образом меняется даже при очень малых количествах конденсата, что позволяет выявлять его присутствие.
«Когда молекулы изучаемого газа попадают в пористую структуру слоя из наноразмерных шариков на нитрид кремниевом оптическом чипе и конденсируются там, это вызывает сдвиги в резонансных частотах изготовленных нами устройств. Мы успешно считываем их с помощью лазерного света, распространяющегося по волноводам», — пояснила инженер Лаборатории фотонных газовых сенсоров НИТУ МИСИС Ирина Флоря, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Для повышения надежности работы этого сенсора российские ученые разработали подход, позволяющий наносить кремниевые наносферы с максимально высокой плотностью и без появления уплотнений и пустот. По словам исследователей, высокая чувствительность, стойкость к внешним факторам и компактность созданных ими датчиков открывают дорогу для их применения в максимально широком числе областей науки и экономики.