Estudiantes inventan un dispositivo para detectar gases tóxicos en el medio ambiente

El dispositivo desarrollado por un grupo de estudiantes del Instituto de Física Técnica de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hanoi puede detectar gases tóxicos como NH3 y H2S en el ambiente.

Desde 2021, Do Van Minh, estudiante de K63 del Instituto de Física Técnica, ideó el diseño y la fabricación de un dispositivo para medir gases tóxicos en el ambiente. Bajo la guía del profesor, Minh, junto con Truong Hong Cuong, Nguyen Thi Mai Anh y Nguyen Ngoc Minh, puso en marcha el proyecto.

Tras dos años de investigación, el dispositivo de medición de gases tóxicos del grupo de estudiantes ha sido mejorado a través de tres versiones, con tres partes principales que incluyen la carcasa, el circuito de control electrónico, el procesamiento de señales y la cámara de medición.

Minh afirmó que en entornos de producción industrial suelen aparecer diversos gases tóxicos, como NOx, NH3, H2S y COx, los cuales afectan directamente la salud humana. La concentración permitida de estos gases en el entorno laboral debe ser inferior a 50 ppm. El dispositivo de medición fabricado por el grupo puede detectar gases tóxicos a bajas concentraciones (10 ppm) y emite una alerta.

El dispositivo para medir la concentración de gases en el ambiente, inventado por un grupo de estudiantes, cuenta con una pantalla que muestra el valor de la concentración. Foto: NVCC

El aspecto más importante y complejo es investigar un sensor que funcione como un interruptor, permitiendo activar y desactivar el circuito como en un circuito eléctrico. En esta aplicación, el gas tóxico actúa como un estímulo externo que activa el interruptor al modificar su resistencia. El grupo eligió V₂O₅ como material para el sensor de gas. A temperatura ambiente, el V₂O₅ responde al amoníaco (NH₃), pero no presenta cambios significativos ante otros gases tóxicos como H₂S, CO, CO₂ y NO₂, lo que indica que el sensor solo es compatible con NH₃. Esto demuestra su alta selectividad dentro del límite de concentración de gas de 500 ppm estudiado.

Minh afirmó que la prueba realizada demostró que el dispositivo puede detectar la presencia de gases tóxicos en el ambiente y emitir una alerta. Cuando la concentración de gas supera el nivel estándar de 50 ppm, el dispositivo emite una señal acústica. Además de la alerta, el dispositivo incorpora una pantalla que muestra la concentración del gas y representa gráficamente su variación.

Actualmente, en el mercado existen numerosos productos para la medición de gases tóxicos en el ambiente, importados de China, Alemania y Japón, con precios que oscilan entre varios millones y cientos de millones de VND. Si bien existen algunos productos desarrollados en Vietnam, la mayoría de los sensores (chips sensores) deben importarse.

Grupo de estudiantes el día de la entrega del Premio Nacional de Investigación Científica Estudiantil 2022. Foto: NVCC

El profesor Nguyen Duc Hoa, subdirector del Instituto Internacional de Formación en Ciencia de los Materiales (ITIMS) de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hanói, y profesor del proyecto, evaluó que se trata de un producto de investigación estudiantil, que abarca desde la fabricación de materiales y chips sensores hasta circuitos de medición y visualización de datos. El producto aún se encuentra en fase de pruebas, pero, según el Sr. Hoa, «la ventaja radica en que el grupo ha fabricado un chip sensor con características sobresalientes, como bajo consumo de energía, alta velocidad de respuesta y capacidad para detectar gases tóxicos en bajas concentraciones». Sugirió que el producto necesita mejoras en su diseño y algunas características operativas para que sea práctico y adecuado para el uso diario.

La investigación del grupo ganó recientemente el segundo premio en el Concurso Nacional de Investigación Científica Estudiantil de 2022.

Bich Thao

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