Studenten erfinden Gerät zur Erkennung giftiger Gase in der Umwelt

Das von einer Gruppe von Studenten des Instituts für Technische Physik der Hanoi University of Science and Technology entwickelte Gerät kann giftige Gase wie NH3 und H2S in der Umwelt erkennen.

Seit 2021 hat Do Van Minh, ein Student von K63 des Instituts für Technische Physik, die Idee, ein Gerät zur Messung giftiger Gase in der Umwelt zu entwerfen und herzustellen. Unter Anleitung des Dozenten setzte Minh die Idee zusammen mit Truong Hong Cuong, Nguyen Thi Mai Anh und Nguyen Ngoc Minh um.

Nach zweijähriger Forschung wurde das Messgerät für giftige Gase der Studentengruppe in drei Versionen mit drei Hauptteilen aufgerüstet: Gehäuse, elektronischer Steuerkreis, Signalverarbeitung und Messkammer.

Minh sagte, dass in industriellen Produktionsumgebungen häufig viele Arten giftiger Gase wie NOx, NH3, H2S und COx auftreten, wobei NOx, H2S und NH3 die menschliche Gesundheit direkt beeinträchtigen. Die Standardkonzentration dieser Gase in der Arbeitsumgebung darf unter 50 ppm liegen. Das von der Gruppe hergestellte Messgerät kann giftige Gase in geringen Konzentrationen (10 ppm Gaskonzentration) erkennen und eine Warnung ausgeben.

Das von einer Gruppe von Studenten entwickelte Gerät zur Messung der Gaskonzentration in der Umwelt verfügt über einen Bildschirm, der den Konzentrationswert anzeigt. Foto: NVCC

Der wichtigste und schwierigste Punkt ist die Erforschung eines Sensors, der wie ein Schalter funktioniert, mit dem sich der Stromkreis wie bei einem elektrischen Stromkreis ein- und ausschalten lässt. Bei dieser Anwendung wirkt das giftige Gas als äußerer Einfluss, der den Schalter durch Änderung des Widerstands aktiviert. Die Gruppe wählte V2O5 als Material für die Gassensoranwendung. Bei Raumtemperatur kann V2O5 auf ein einzelnes Gas, Ammoniak (NH3), reagieren, bei anderen giftigen Gasen wie H2S, CO, CO2, NO2 usw. gibt es jedoch nahezu keine Veränderung. Das bedeutet, dass der Sensor auf keine anderen Gase als NH3 reagieren kann. Dies zeigt, dass der Sensor innerhalb der von der Gruppe untersuchten Gaskonzentrationsgrenze von 500 ppm eine hohe Selektivität aufweist.

Minh sagte, der Test habe gezeigt, dass das Gerät giftige Gase in der Umgebung erkennen und warnen könne. Überschreitet die Gaskonzentration den Standardwert von 50 ppm, warnt das Gerät mit einem Summersignal. Zusätzlich zur Warnung verfügt das Gerät über einen Bildschirm, der die Konzentration des zu messenden Gases anzeigt und eine Signallinie für die Konzentrationsänderung zeichnet.

Derzeit sind auf dem Markt zahlreiche Produkte zur Messung giftiger Gase in der Umwelt erhältlich, die aus China, Deutschland und Japan importiert werden. Die Preise liegen zwischen mehreren Millionen und mehreren Hundert Millionen Vietnamesischer Dinar. Einige Produkte wurden in Vietnam entwickelt, die meisten Gasmessköpfe (Sensorchips) müssen jedoch aus dem Ausland importiert werden.

Gruppe von Studierenden am Tag der Verleihung des National Student Scientific Research Award 2022. Foto: NVCC

Professor Nguyen Duc Hoa, stellvertretender Direktor des International Training Institute for Materials Science (ITIMS) der Hanoi University of Science and Technology und Dozent, bewertete dies als ein studentisches Forschungsprodukt, das von der Materialherstellung über Sensorchips bis hin zu Messschaltungen und Datenanzeige reicht. Das Produkt befinde sich noch in der Testphase, aber „der Vorteil ist, dass die Gruppe einen Sensorchip mit herausragenden Eigenschaften wie geringem Stromverbrauch, hoher Reaktionsrate und der Fähigkeit, giftige Gase in niedrigen Konzentrationen zu erkennen, hergestellt hat“, sagte Herr Hoa. Er schlug vor, das Design und einige Bedienungsfunktionen des Produkts zu verbessern, um es für den täglichen Gebrauch geeignet und praktisch zu machen.

Die Forschung der Gruppe gewann kürzlich den zweiten Preis beim National Student Scientific Research Competition 2022.

Bich Thao

Quellenlink: https://vnexpress.net/sinh-vien-sang-che-thiet-bi-do-khi-doc-trong-moi-truong-4612624.html