Des étudiants inventent un dispositif pour détecter les gaz toxiques dans l'environnement

L'appareil développé par un groupe d'étudiants de l'Institut de physique technique de l'Université des sciences et technologies de Hanoi peut détecter des gaz toxiques tels que NH3, H2S... dans l'environnement.

Depuis 2021, Do Van Minh, élève de la classe de 63e à l'Institut de physique technique, a eu l'idée de concevoir et de fabriquer un appareil permettant de mesurer les gaz toxiques dans l'environnement. Sous la direction du professeur, Minh, en collaboration avec Truong Hong Cuong, Nguyen Thi Mai Anh et Nguyen Ngoc Minh, a mis son idée en pratique.

Après 2 ans de recherche, l'appareil de mesure de gaz toxiques du groupe d'étudiants a été mis à niveau à travers 3 versions, avec 3 parties principales comprenant la coque, le circuit de contrôle électronique, le traitement du signal et la chambre de mesure.

Minh a expliqué que dans les environnements de production industrielle, de nombreux types de gaz toxiques apparaissent fréquemment, tels que les NOx, NH3, H2S et COx, lesquels affectent directement la santé humaine. La concentration standard de ces gaz dans l'environnement de travail est inférieure à 50 ppm. L'appareil de mesure fabriqué par le groupe peut détecter les gaz toxiques à de faibles concentrations (concentration de gaz de 10 ppm) et émettre une alerte.

L'appareil de mesure de la concentration de gaz dans l'environnement, inventé par des étudiants, est doté d'un écran affichant la valeur de la concentration. Photo : NVCC

Le point le plus important et le plus difficile est de rechercher un capteur capable de fonctionner comme un interrupteur permettant d'allumer et d'éteindre le circuit, comme dans un circuit électrique. Dans cette application, le gaz toxique agit comme un impact externe qui active l'interrupteur en modifiant la résistance. Le groupe a choisi le V2O5 comme matériau pour le capteur de gaz. À température ambiante, le V2O5 ne réagit qu'à un seul gaz, l'ammoniac (NH3), mais pour d'autres gaz toxiques tels que H2S, CO, CO2, NO2, etc., la variation est quasi-inexistante, ce qui signifie que le capteur ne réagit pas à d'autres gaz que le NH3, ce qui démontre sa grande sélectivité dans la limite de concentration de gaz de 500 ppm étudiée par le groupe.

Minh a déclaré que des tests pratiques ont démontré que l'appareil pouvait détecter la présence de gaz toxiques dans l'environnement et émettre une alerte. Lorsque la concentration de gaz dépasse la norme de 50 ppm, l'appareil émet un signal sonore. Outre cet avertissement, l'appareil est également équipé d'un écran affichant la concentration du gaz à mesurer et traçant une courbe de variation de la concentration.

Actuellement, il existe sur le marché de nombreux types de produits mesurant les gaz toxiques présents dans l'environnement, importés de Chine, d'Allemagne et du Japon, dont le prix varie de quelques millions à plusieurs centaines de millions de dongs. Certains produits sont développés au Vietnam, mais la plupart des têtes de mesure de gaz (puces de capteur) doivent être importées de l'étranger.

Groupe d'étudiants le jour de la remise du Prix national de recherche scientifique étudiante 2022. Photo : NVCC

Le professeur Nguyen Duc Hoa, directeur adjoint de l'Institut international de formation aux sciences des matériaux (ITIMS) de l'Université des sciences et technologies de Hanoï, et instructeur, a estimé qu'il s'agissait d'un produit de recherche étudiant, allant de la fabrication des matériaux aux puces de capteurs, en passant par les circuits de mesure et l'affichage des données. Le produit n'en est qu'au stade des tests, mais « l'avantage est que le groupe a fabriqué une puce de capteur présentant des caractéristiques exceptionnelles telles qu'une faible consommation d'énergie, un taux de réponse élevé et la capacité de détecter les gaz toxiques à faible concentration », a déclaré M. Hoa. Il a suggéré que le produit nécessite des améliorations de conception et de fonctionnement pour être adapté et pratique à une utilisation quotidienne.

Les recherches du groupe ont récemment remporté le deuxième prix du Concours national de recherche scientifique étudiante 2022.

Bich Thao

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