Սենսորների ամսագրում լույս տեսան Ռուսաստանի գիտական հիմնադրամի դրամաշնորհի աջակցությամբ աշխատանքների արդյունքները: Օդի ածխածնի երկօքսիդի կոնցենտրացիան կազմում է մոտ 400 PPM (մասեր մեկ միլիոն), սա ծավալի համակենտրոնացման 0,04 տոկոս է: Այն տարածքներում, որտեղ գտնվում են արդյունաբերական ձեռնարկություններ, CO2 բովանդակության մակարդակը կազմում է մոտ 1,5 անգամ `600 PPM: Համակենտրոնացումը ավելի քան 800 PPM համարվում է վնասակար մարդու առողջության համար:
Օդի ածխածնի երկօքսիդի աճը ազդում է ոչ միայն բարեկեցության, այլեւ հանգեցնում է գլոբալ տաքացման: Հետեւաբար, աշխարհն ունի ճշգրիտ սենսորների աճող անհրաժեշտություն, որոնք կարող են Monito ջերմոցային գազերի կոնցենտրացիան: Այսօր սա օգտագործում է ոչ ցրող ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիա: Սենսորը բաղկացած է ինֆրակարմիր աղբյուրից, չափիչ պալատից, ալիքի երկարության ֆիլտր եւ ինֆրակարմիր դետեկտոր:
Դետեկտորի առջեւ տեղադրված է օպտիկական ֆիլտր, այն կլանում է ամբողջ լույսը, բացառությամբ որոշակի ալիքի երկարության, որը կարող է գրավել չափված գազի մոլեկուլներով: Երբ գազը մտնում է պալատ, դրա համակենտրոնացումը չափվում է ինֆրակարմիր սպեկտրում որոշակի ալիքի երկարության կլանման պատճառով:
Գիտնականների առաջարկած սենսորը տարբերվում է իր անալոգներից `իր փոքր չափերով: Chromium- ի, Gold- ի եւ Silicon- ի շերտերը կիրառվում են նրա օպտիկական ենթաշերտի վրա: Silicon- ը պատրաստեց նանոմալե բալոններ, այսպես կոչված, մետաթոմներ: Գտնվում է ինչ-որ կարգով, նրանք ձեւավորում են մետամի մակերեսը այն եզակի հատկություններով, որոնք բնության մեջ չեն: Վերեւից սենսորի ֆունկցիոնալ շերտը բաղկացած է Biguanidine- ի պոլիմերային պոլիմեթիլենից, որն օգտագործվում է, օրինակ, որպես հակասեպտիկ:
Աշխատանքի մեխանիզմը բաղկացած է արտացոլված լույսի ալիքի երկարությունը չափելուց, որը գրավվում է ֆոտոդետրեկտորի միջոցով, եւ այն օգտագործվում է ֆոտոնները հոսանքի վերածելու համար: Երբ CO2 գազը մտնում է պալատ, այն ներծծվում է պոլիէֆեթիլենային Biguanidine- ի շերտով: Դրանից հետո շերտի ռեֆրակեշտական ցուցանիշը նվազում է, եւ լույսն արտացոլվում է 45 աստիճանի անկյան տակ: Պոլիէֆեթիլենային շերտի ռեֆրակցիոն ինդեքսը փոխելը, ինչպես նաեւ արտացոլված լույսի ալիքի երկարության փոփոխությունը նախնական համեմատ կախված է գազի կոնցենտրացիայից:
Առաջարկվող սենսորի առավելությունն այն է, որ այն փաստում է, որ այն չի առաջացնում պոլիմերային շերտում ռեֆրակցիոն ինդեքսի մեջ անցանկալի փոփոխություններ եւ չի արձանագրում օդում այլ գազերի բովանդակության մակարդակը, օրինակ, ազոտ եւ ջրածնի: Բացի այդ, հնարավոր է հարմարեցնել նյութի էլեկտրամագնիսական բնութագրերը եւ որոշակի օպտիկական հատկություններ ձեռք բերել, օրինակ, լույսի կլանման մակարդակը փոխել եւ այդպիսով հայտնաբերել ածխաթթու գազի մեծ կոնցենտրացիաներ:
«Աշխատանքի ընթացքում մենք իրականացրեցինք թվային ուսումնասիրություն եւ ձեռք բերեցինք Biguanidine Polyexamethylene շերտի ռեֆրակցիոն ինդեքսի կախվածությունը CO2 գազի կոնցենտրացիայից: Մենք հաստատեցինք սենսորի ճշգրտությունը `օգտագործելով տասը կրկնօրինակ չափման ցիկլեր: Մենք ամեն անգամ ստացել ենք 50 ppm ածխաթթու գազ, սենսորին, ինչպես նաեւ ապուշակելով ազոտ պալատի հետ:
Վերլուծությունը ցույց տվեց, որ սենսորը ցույց է տալիս ածխաթթու գազի կոնցենտրացիան 20 PPM- ի սխալով եւ հաշվի չի առնում N2- ը », - ասաց Նիկոլայ Կազանսկին, Սամարայի համալսարանի տեխնիկական կիբերնետիկայի ֆակուլտետի պրոֆեսոր: Առաջարկվող սենսորի կազմաձեւը կարող է օգտագործվել այլ թունավոր գազեր հայտնաբերելու համար `օգտագործելով համապատասխան ֆունկցիոնալ նյութեր:
Աղբյուր, մերկ գիտություն