Команда ученых Саратовского государственного технического университета имени Гагарина разработала новый способ создания микросенсоров, который позволит сделать производство датчиков-газоанализаторов в два-три раза дешевле иностранных аналогов. Отечественный сенсоры, сделанные таким методом, смогут заменить на рынке дорогостоящие японские или китайские датчики.

Как рассказал руководитель проекта, профессор кафедры «Физика» СГТУ Виктор Сысоев, при изготовлении подобных сенсоров до сих пор использовались, как правило, методы, которые требуют применения дорогостоящего оборудования. При этом процесс создания датчика занимал достаточно много времени.

«Мы разработали новый способ изготовления газо-сенсорных элементов на основе наноструктуры оксида олова. В емкость с электролитом, содержащем порошок прекурсора (вещество, участвующее в реакции, приводящей к образованию целевого вещества) из требуемой оксидной фазы, помещается чип. К нему подключают электрический потенциал и циклируют его определенным образом в рамках так называемого потенциодинамического подхода, чтобы на электродах формировался наноструктурированный слой оксида олова. Параметры процесса подбирают таким образом, чтобы осаждался именно оксид, а другие фазы либо не осаждались, либо растворялись в электролите. Процесс занимает несколько минут, после чего чип можно использовать для измерений. Главное достоинство предложенного способа — это то, что оксидные наноструктуры вырастают непосредственно на измерительных электродах, не требуется их дополнительный перенос, как во многих других нанотехнологиях. Это не только упрощает, но и удешевляет процесс изготовления сенсоров», — рассказывает Виктор Сысоев.

По его словам, данный способ ученые уже опробовали при изготовлении мультиэлектродного чипа, служащего элементной базой для газоаналитических приборов типа «электронный нос». В дальнейшем планируется применить его для разработки сенсоров на основе наноструктур из других оксидных материалов.

«Датчики, созданные по нашему методу, могут использоваться на промышленных производствах для предотвращения чрезвычайных ситуаций, и других стратегических объектах, они легко интегрируются в любые электронные приборы. Например, их можно установить в системы мониторинга окружающей среды, в частности с целью определения этанола, наркотических веществ в воздухе и других газов и паров. Полезны они будут и в бытовых применениях, например, дома в качестве детекторов утечек природного газа», — считает профессор СГТУ.

Разработки саратовские ученые ведут совместно с коллегами из Сколковского института науки и технологий. Результаты исследования опубликованы в журнале Sensors (http://www.mdpi.com/journal/sensors).