Un grupo de investigadores de NUST MISIS, Skoltech, MSPU, Escuela Superior de Economía, Centro Nacional de Investigación Médica de Obstetricia, Ginecología y Perinatología V. I. Kulakov y la Universidad Estatal de Saratov ha desarrollado un método innovador para la producción de detectores de gas en miniatura. La tecnología se basa en la aplicación de una capa de esferas de silicio nanométricas sobre un circuito integrado fotónico, lo que permite detectar incluso concentraciones mínimas de gases.
Como explicaron los científicos, la estructura del recubrimiento se asemeja a una "esponja" porosa: al entrar en contacto con las moléculas de gas, se produce una condensación capilar que modifica las propiedades ópticas del sistema. Esto es detectado por el sensor, lo que garantiza una alta precisión en las mediciones. El desarrollo puede utilizarse en la industria para controlar fugas, monitorear la calidad del aire e incluso en el diagnóstico médico, por ejemplo, para detectar la diabetes midiendo el contenido de acetona en el aire exhalado.
Alexey Kuzin, asistente de investigación del laboratorio de sensores de gas fotónicos de NUST MISIS, explicó:
Imaginen que están aplicando una capa de arena perfectamente uniforme sobre una cinta adhesiva para que cambie de color al entrar en contacto con la sustancia deseada. Nosotros hicimos lo mismo, pero a nanoescala y para mediciones de alta precisión.
El logro clave fue la distribución uniforme de nanopartículas con una densidad de recubrimiento del 59%, lo que garantiza un funcionamiento estable del sensor. Para ello, se utilizó la tecnología microfluídica: un sistema de canales en miniatura por los que se suministra líquido con partículas. Los nuevos sensores se caracterizan por su alta sensibilidad, resistencia a las influencias externas y tamaño compacto.