Атмосферадағы зиянды газдардың болуы мен концентрациясын анықтау үшін газ датчиктерін қолданады. Газ сенсордың сезімтал бетіне түскенде, оның электрлік қасиеті өзгереді. Оны компьютер немесе басқа құрылғылар арқылы өңдейді. Nazarbayev University «National Laboratory Astana» жетілдірілген сенсорлар зертханасының жетекшісі Бақтияр Солтабаевтың айтуынша, көмірқышқыл газы, азот оксиді, аммиак және және ұшпа органикалық қосылыстар VOC (бензол, толуол, этилен, метилен, т.б.) әдетте оптикалық, акустикалық және металл оксиді жартылай өткізгіштері (МОЖӨ) негізінде сезімталдығы жоғары газ сенсорлары арқылы анықталады. Соның ішінде МОЖӨ сенсорлары өнеркәсіп саласында жоғары сұранысқа ие болып отыр.
«Өйткені олардың арзан болуымен бірге кең температура диапазонында жұмыс істеу мүмкіндігі және әртүрлі улы газды анықтау тиімділігі өте жоғары деңгейде. Біздің жобамыздың мақсаты – металл оксиді жартылай өткізгіштері негізіндегі қымбат емес жоғары сезімтал газ сенсорларын жасап, олардың морфологиялық, электрлік және оптикалық қасиеттерін жақсарту», дейді ғалым.
Бұл зерттеу жұмысы 2022 жылы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Ғылым комитеті қаржыландыратын жас ғалымдарға арналған металл оксиді жартылай өткізгіштері негізінде сезімталдығы жоғары газ датчиктерін жасау жобасы аясында басталған. Былтыр Б.Солтабаев Nazarbayev University грантына нанопленкілі газ сенсорларын әзірлеу және зерттеу жұмысын Бірлескен зерттеулер бағдарламасы (Collaborative Research Program) шеңберінде табысты аяқтады.
Гүл таяқша тәрізді мырыш оксидінің (ZnO) қосындысы бар титан металының (Ti) наноқабықшаларына негізделген бұл газ сенсорлары ауадағы улы газ азот оксидін жылдам анықтайды. Мұндай газ датчиктері елімізде улы газды тіркеуге және оның ауадағы көлемін жіктеуге мүмкіндік беретін озық электрондық газ құрылғыларын жасауға үлкен мүмкіндік туғызады. Бұл сенсорлардың қасиеті мен тиімділігі әлемдегі ең үздік 10%-ға кіретін «ACS Sensors» және «ACS Applied Materials & Interfaces» журналында жарияланған мақалаларда сипатталған. Сондай-ақ ғалымның шетелдік және отандық әріптестері бұл сенсорларды жоғары бағалаған.
«Біздің еліміз газ сенсорларының басым бөлігін шетелден сатып алады. Қазіргі таңда елімізде МОЖӨ негізіндегі газ анализаторларын жасайтын отандық өндірушілер жоқ. Соған байланысты тиімді жоғары сезімтал газ сенсорларын жасау осы бағыттың дамуына серпін беріп, микроэлектроникада жаңа мүмкіндіктер ашады. Әзірленген жоғары сезімтал газ сенсорлары коммерцияландыру үшін үлкен әлеуетке ие болып отыр. Сондай-ақ бұл жобаның нәтижесінде шетелдік компанияларға тәуелділікті азайтып, Қазақстан үшін экономикалық тиімділік тууы мүмкін», дейді ол.
Бүгінде зертхана ғалымдары «Кармет» компаниясымен (бұрынғы «АрселорМиттал Теміртау» кәсіпорны) бірлесіп жұмыс істеуге келісімге келген. Олар газ датчиктерін коммерцияландыру және көмір кеніштеріндегі метан шығарындыларын болжау және модельдеу саласындағы күрделі мәселелерді шешуге дайын. Біздің кейіпкеріміз елімізде газ датчигі саласын дамытуды өзінің мақсатым деп біледі. Ол осы бағытта шетелдік және Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті мен Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетіндегі әріптестерімен бірлесіп жұмыс істеуге ниетті екенін жеткізді.
