Невидимые детекторы: в России разработали революционный мультисенсор с использованием нанонитей кремния
Команда исследователей из МФТИ в партнерстве с коллегами из Центра компетенций НТИ «Фотоника» из Алферовского университета разработала новый мультисенсор на основе нанонитей кремния. Их работа, опубликованная в журнале ACS Applied Nanomaterials, представляет собой важный шаг в области фотоники и медицинской диагностики.
Мультисенсор, созданный исследователями, обладает высокой чувствительностью и предназначен для обнаружения аммиака, соляной кислоты, ацетона и изопропилового спирта в парах воды. Уникальность разработки заключается в использовании нанонитей кремния, который обладает диаметром порядка 100 нанометров и длиной 10 микрометров, что в четыре раза тоньше человеческого волоса. Благодаря своим малым размерам, мультисенсор может быть легко использован с помощью мультиметра всего за 60 секунд.
Исследователи также предложили новые подходы к спектроскопии полного электрического сопротивления сенсоров на основе нанообъектов, что обеспечивает селективность в отношении нескольких химических веществ. Размер сенсора не превышает размер пуговицы на рубашке. Более того, его стоимость ограничена наличием небольшого количества золота, которое может быть заменено более доступным металлом, таким как серебро или алюминий, без существенной потери свойств.
Помимо медицинских применений, исследователи также отмечают потенциал использования мультисенсора для анализа выбросов предприятий и контроля состояния спортсменов. Он может быть использован для определения уровня токсичных выбросов предприятий, путем размещения сенсора в канализационном сливе. Анализ состояния спортсменов возможен путем взятия мазка пота и его растворения в воде для последующего измерения уровня аммиака. Это открывает новые возможности для контроля физической формы и метаболизма спортсменов.
Эта разработка российских ученых была представлена на всемирном конгрессе Biosensors 2023 в Пусане, Корея, посвященном биосенсорам. Она представляет собой важный вклад в область фотоники и обещает разнообразные применения в медицине, экологии и других сферах, где требуется точный и быстрый анализ химических веществ.
Мультисенсор, созданный исследователями, обладает высокой чувствительностью и предназначен для обнаружения аммиака, соляной кислоты, ацетона и изопропилового спирта в парах воды. Уникальность разработки заключается в использовании нанонитей кремния, который обладает диаметром порядка 100 нанометров и длиной 10 микрометров, что в четыре раза тоньше человеческого волоса. Благодаря своим малым размерам, мультисенсор может быть легко использован с помощью мультиметра всего за 60 секунд.
Исследователи также предложили новые подходы к спектроскопии полного электрического сопротивления сенсоров на основе нанообъектов, что обеспечивает селективность в отношении нескольких химических веществ. Размер сенсора не превышает размер пуговицы на рубашке. Более того, его стоимость ограничена наличием небольшого количества золота, которое может быть заменено более доступным металлом, таким как серебро или алюминий, без существенной потери свойств.
Помимо медицинских применений, исследователи также отмечают потенциал использования мультисенсора для анализа выбросов предприятий и контроля состояния спортсменов. Он может быть использован для определения уровня токсичных выбросов предприятий, путем размещения сенсора в канализационном сливе. Анализ состояния спортсменов возможен путем взятия мазка пота и его растворения в воде для последующего измерения уровня аммиака. Это открывает новые возможности для контроля физической формы и метаболизма спортсменов.
Эта разработка российских ученых была представлена на всемирном конгрессе Biosensors 2023 в Пусане, Корея, посвященном биосенсорам. Она представляет собой важный вклад в область фотоники и обещает разнообразные применения в медицине, экологии и других сферах, где требуется точный и быстрый анализ химических веществ.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Так рано еще никогда не было: полярный вихрь начал разрушаться уже в ноябре. Чем это грозит России?
Ученые давно замечали тревожную тенденцию, но такого поворота не ждали даже они...
Возможно, целлофановые пчелы — спасение человечества: они миллионы лет делают то, что нужно нам как воздух
Поразительно, но удивительный продукт ученые нашли почти полвека назад, но почему-то до последнего времени не обращали на него внимания...
Ненужный рай: 1500-километровое путешествие показало, почему древние люди обходили стороной Зеленую Аравию
Выяснилось, что питьевая вода еще не делает местность пригодной для жилья. Племенам из древности требовалось еще кое-что необходимое...
Новый рецепт апокалипсиса: даже небольшая ядерная боеголовка на орбите гарантировано выведет из игры 99% аппаратов за считаные дни
Однако самое опасное, по словам ученых, начнется позже. Почему космос будет фактически закрыт?...
Ученые использовали «психомантеум», чтобы вызвать призраков. А потом началось странное
Исследователи сами не до конца понимают, что зафиксировали приборы во время эксперимента...
Древние майя настолько любили красный цвет, что в итоге эта страсть, возможно, стала одной из причин гибели цивилизации
Ученые нашли доказательства, как яркая краска способствовала краху великой империи...
Авиация в США наконец-то уходит… с дискет: почему так поздно и как с этим обстоят дела в России?
Американцы потратили на выход из 90-х чудовищные суммы, но далеко не факт, что все заработает в срок и как надо...
Настоящий Ковчег Завета, возможно, спрятан в Эфиопии: почему его может видеть только один человек?
Этой истории 3000 лет, но она до сих пор далека от своего завершения...
Загадочный астероид неожиданно ускорился: у астрофизиков заканчиваются объяснения и гипотезы
Пожалуй, это самый интересный космический детектив за последнее время, и пока он далек до финала...
Наша Вселенная скреплена невидимым галактическим клеем: и без него нас бы не было
По словам ученых, «склеивание» произошло уже в первые секунды существования мироздания...
Парадокс Древнего Перу: жили мирно, но при этом приносили массовые и жестокие человеческие жертвы. Почему?
Ученый рассказал, какую роль в истории сыграл Эль-Ниньо и почему ритуальные убийства совершали «без гнева и конфликта»...
Усиленно боролись за чистоту, но просчитались: как роковая ошибка властей поставила под угрозу целый средневековый город
Норвежский Тронхейм был самым чистым в Европе, однако руководству города этого показалось мало. Хотели как лучше, а получилось как всегда...
В России создана революционная упаковка: молоко будет свежим целый месяц
Разбираемся: не испортился ли вкус продукта и когда ожидать чудо-пачки в продаже...
Тайна скифской ДНК: что поразило российских ученых, когда они заглянули в геном легендарных кочевников древности
Оказалось, что 2500 лет подряд историки ошибались в происхождении этого народа. Теории и учебники придется серьезно переписать...
Назад в будущее: в России вернут проводное радио. Зачем? Почему спорят эксперты?
В технологию уже вложено более миллиарда рублей, а МЧС называет проводное радио лучшим способом оповещения на сегодня...