Ғылым • 02 Сәуір, 2024

Тиімдігаз сенсорлары

55 рет
көрсетілді
4 мин
оқу үшін

Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының дерегіне сүйенсек, кейінгі он жылда технология мен өнеркәсіптің дамуымен бірге автокөліктің көбеюінен ауаға тарайтын зиянды металдар мен улы газдардың шығарындылары ұлғайған. Мәселен, жылу электр стансалары мен автомобильге қолданатын жанар-жағармайдан бөлінетін азот монооксиді (NO) иіссіз болғандықтан, адамдар оны сезбейді. Былтыр Астана мен Алматыда ресми мәлімет бойынша ауаға тараған түтіннің деңгейі нормадан 15 есеге дейін асқан.

Тиімдігаз сенсорлары

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.

ер

«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.

сми

«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.