دانش‌آموزان دستگاهی برای تشخیص گازهای سمی در محیط اختراع کردند

این دستگاه که توسط گروهی از دانشجویان موسسه فیزیک فنی دانشگاه علوم و فناوری هانوی ساخته شده است، می‌تواند گازهای سمی NH3، H2S و ... را در محیط تشخیص دهد.

از سال ۲۰۲۱، دو ون مین، دانشجوی K63 از موسسه فیزیک فنی، ایده طراحی و ساخت دستگاهی برای اندازه‌گیری گازهای سمی در محیط زیست را مطرح کرد. مین تحت راهنمایی مدرس، به همراه ترونگ هونگ کونگ، نگوین تی مای آن و نگوین نگوک مین، این ایده را عملی کردند.

پس از ۲ سال تحقیق، دستگاه اندازه‌گیری گازهای سمی این گروه دانشجویی از طریق ۳ نسخه ارتقا یافته است که ۳ بخش اصلی آن شامل پوسته، مدار کنترل الکترونیکی، پردازش سیگنال و محفظه اندازه‌گیری است.

مین گفت که در محیط‌های تولید صنعتی، انواع مختلفی از گازهای سمی مانند NOx، NH3، H2S و COx اغلب ظاهر می‌شوند که در آن‌ها گروه‌های NOx، H2S و NH3 مستقیماً بر سلامت انسان تأثیر می‌گذارند. غلظت استاندارد این گاز در محیط کار کمتر از 50 ppm مجاز است. دستگاه اندازه‌گیری تولید شده توسط این گروه می‌تواند گازهای سمی را در سطوح پایین (غلظت گاز 10 ppm) تشخیص دهد و هشدار دهد.

دستگاه اندازه‌گیری غلظت گاز در محیط که توسط گروهی از دانش‌آموزان اختراع شده است، دارای صفحه نمایشی است که مقدار غلظت را نمایش می‌دهد. عکس: NVCC

مهم‌ترین و دشوارترین نکته، تحقیق در مورد حسگری است که بتواند مانند یک سوئیچ عمل کند و مانند یک مدار الکتریکی، مدار را روشن و خاموش کند. در این کاربرد، گاز سمی به عنوان یک ضربه خارجی عمل می‌کند که با تغییر مقاومت، باعث می‌شود سوئیچ کار کند. این گروه، V2O5 را به عنوان ماده‌ای برای کاربرد حسگر گاز انتخاب کردند. در دمای اتاق، V2O5 می‌تواند به یک گاز واحد، آمونیاک (NH3)، پاسخ دهد، اما برای سایر گازهای سمی مانند H2S، CO، CO2، NO2... تقریباً هیچ تغییری وجود ندارد، به این معنی که حسگر نمی‌تواند به گازهای غیر از NH3 پاسخ دهد، که نشان می‌دهد این حسگر در محدوده غلظت گاز 500 ppm که گروه تحقیق کرده است، گزینش‌پذیری بالایی دارد.

مین گفت که آزمایش واقعی نشان داد که این دستگاه می‌تواند وجود گاز سمی در محیط را تشخیص داده و هشدار دهد. هنگامی که غلظت گاز از سطح استاندارد ۵۰ ppm فراتر رود، دستگاه با یک سیگنال هشدار می‌دهد. علاوه بر هشدار، دستگاه به یک صفحه نمایش نیز مجهز است که مقدار غلظت گاز مورد نظر را نمایش می‌دهد و یک خط سیگنال از تغییر غلظت رسم می‌کند.

در حال حاضر انواع مختلفی از محصولات اندازه‌گیری گازهای سمی در محیط زیست در بازار وجود دارد که از چین، آلمان و ژاپن وارد می‌شوند و قیمت آنها از چند میلیون تا صدها میلیون دونگ ویتنام متغیر است. برخی از محصولات توسط ویتنام توسعه یافته‌اند، اما بیشتر سرهای اندازه‌گیری گاز (تراشه‌های حسگر) باید از خارج از کشور وارد شوند.

گروهی از دانشجویان در روز دریافت جایزه ملی تحقیقات علمی دانشجویی ۲۰۲۲. عکس: NVCC

پروفسور نگوین دوک هوآ، معاون مدیر موسسه آموزش بین‌المللی علوم مواد (ITIMS)، دانشگاه علوم و فناوری هانوی و مدرس، ارزیابی کرد که این یک محصول تحقیقاتی دانشجویی است، از تولید مواد، تراشه‌های حسگر گرفته تا مدارهای اندازه‌گیری و نمایش داده‌ها... این محصول هنوز در مرحله آزمایش است، اما آقای هوآ گفت: «مزیت این است که این گروه یک تراشه حسگر با ویژگی‌های برجسته مانند مصرف برق کم، سرعت پاسخ بالا و توانایی تشخیص گازهای سمی در غلظت‌های پایین تولید کرده‌اند.» او پیشنهاد کرد که این محصول باید در طراحی و برخی از ویژگی‌های عملیاتی بهبود یابد تا برای استفاده روزانه مناسب و راحت باشد.

تحقیقات این گروه اخیراً در مسابقات ملی تحقیقات علمی دانشجویی سال ۲۰۲۲ جایزه دوم را کسب کرد.

بیچ تائو

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