Группа исследователей из НИТУ МИСИС, «Сколтеха», МПГУ, НИУ ВШЭ, НМИЦ АГП им. В. И. Кулакова и Саратовского государственного университета разработала инновационный метод производства миниатюрных газовых детекторов. Технология основана на нанесении слоя наноразмерных кремниевых шариков на фотонную интегральную схему, что позволяет детектировать даже минимальные концентрации газов.
Как пояснили учёные, структура покрытия напоминает пористую «губку»: при контакте с молекулами газа происходит капиллярная конденсация, изменяющая оптические свойства системы. Это фиксируется датчиком, обеспечивая высокую точность измерений. Разработка может применяться в промышленности для контроля утечек, мониторинга качества воздуха и даже в медицинской диагностике, например, для выявления диабета по содержанию ацетона в выдыхаемом воздухе.
Алексей Кузин, лаборант-исследователь лаборатории фотонных газовых сенсоров НИТУ МИСИС, пояснил:
Представьте, что вы наносите идеально ровный слой песка на липкую ленту, чтобы она меняла цвет при контакте с нужным веществом. Мы сделали то же самое, но в наномасштабе и для высокоточных измерений.
Ключевым достижением стало равномерное распределение наночастиц с плотностью покрытия 59%, что обеспечивает стабильную работу сенсора. Для этого использовалась микрофлюидная технология — система миниатюрных каналов, по которым подаётся жидкость с частицами. Новые датчики отличаются высокой чувствительностью, устойчивостью к внешним воздействиям и компактными размерами.
