«Задача - получить датчики, которые способны определять с высокой точностью различные газы. Наша идея заключается в следующем: у людей, страдающих теми или иными заболеваниями, отличается состав выдыхаемого воздуха. На основе анализа выдыхаемого воздуха, в частности, можно определять легочные и сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет. Сложность заключается в том, что концентрации этих газов (в выдыхаемом человеком воздухе) невелики, и для того, чтобы их зафиксировать, нужны высокочувствительные сенсоры», – сказал Краснов.
По его словам, работы проводятся совместно с сотрудниками Института неорганической химии Сибирского отделения РАН в Новосибирске, они занимаются изготовлением сенсоров. Кроме того, подобные сенсоры могут использоваться для мониторинга окружающей среды, на промышленных предприятиях для определения утечек опасных газов.
Графическое резюме исследования. Источник: Krasnov et al / Sensors, 2024
В рамках проекта в Международном научно-исследовательском центре спектроскопии и квантовой химии СФУ в Красноярске с помощью квантово-химических вычислений занимаются интерпретацией получаемых в ходе экспериментов результатов и их прогнозированием. Основой для сенсоров станут гибридные системы углеродных нанотрубок и фталоцианинов металлов.
Краснов отметил, что преимуществом сенсоров станет их способность к многоразовому использованию.
«Это очень принципиальный момент, потому что большинство химических сенсоров работают как раз таки либо одноразово, либо для того, чтобы их вернуть в исходное состояние, нужно их нагревать до очень высокой температуры. А вот здесь, судя по измерениям моих коллег, свойства разрабатываемых материалов в течение полугода не меняются, по крайней мере, в лаборатории», – подчеркнул Краснов, добавив, что такие сенсоры будут недорогими в случае их внедрения в производство.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Результаты опубликованы в журнале Sensors (прим. – пресс-служба РНФ).
