סטודנטים המציאו מכשיר לגילוי גזים רעילים בסביבה

המכשיר שפותח על ידי קבוצת סטודנטים מהמכון לפיזיקה טכנית, אוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של האנוי , יכול לזהות גזים רעילים NH3, H2S... בסביבה.

מאז 2021, דו ואן מין, סטודנט ב-K63 במכון לפיזיקה טכנית, הגה את הרעיון לתכנן ולייצר מכשיר למדידת גזים רעילים בסביבה. בהדרכתו של המרצה, מין, יחד עם טרונג הונג קואנג, נגוין טי מאי אן ונגוין נגוק מין, יישמו את הרעיון.

לאחר שנתיים של מחקר, מכשיר מדידת הגזים הרעילים של קבוצת הסטודנטים שודרג באמצעות 3 גרסאות, עם 3 חלקים עיקריים הכוללים את המעטפת, מעגל בקרה אלקטרוני, עיבוד אותות ותא מדידה.

מין אמר שבסביבות ייצור תעשייתיות מופיעים לעתים קרובות סוגים רבים של גזים רעילים, כגון קבוצות NOx, NH3, H2S ו-COx, שבהן קבוצות NOx, H2S ו-NH3 משפיעות ישירות על בריאות האדם. הריכוז הסטנדרטי של גז זה בסביבת העבודה מותר להיות מתחת ל-50 ppm. מכשיר המדידה שמיוצר על ידי הקבוצה יכול לזהות גזים רעילים ברמות נמוכות (ריכוז גז של 10 ppm) וייתן התרעה.

למכשיר למדידת ריכוז גז בסביבה שהומצא על ידי קבוצת סטודנטים יש מסך המציג את ערך הריכוז. צילום: NVCC

הנקודה החשובה והקשה ביותר היא לחקור חיישן שיכול לפעול כמו מתג המאפשר הפעלה וכיבוי של המעגל כמו במעגל חשמלי. ביישום זה, הגז הרעיל פועל כפגיעה חיצונית שגורמת למתג לפעול על ידי שינוי ההתנגדות. הקבוצה בחרה ב-V2O5 כחומר ליישום חיישן הגז. בטמפרטורת החדר, V2O5 יכול להגיב לגז יחיד, אמוניה (NH3), אך עבור גזים רעילים אחרים כמו H2S, CO, CO2, NO2... כמעט ואין שינוי, כלומר החיישן אינו יכול להגיב לגזים אחרים מלבד NH3, מה שמראה שלחיישן יש סלקטיביות גבוהה בגבול ריכוז הגז של 500 ppm שהקבוצה חקרה.

מין אמר שהבדיקה בפועל הראתה שהמכשיר יכול לזהות נוכחות של גז רעיל בסביבה ולספק התרעה. כאשר ריכוז הגז עולה על הרמה הסטנדרטית של 50 ppm, המכשיר ייתן התרעה באמצעות אות זמזם. בנוסף לאזהרה, המכשיר משולב גם במסך, המציג את ערך הריכוז של הגז המיועד למדידה ומצייר קו איתות של שינוי הריכוז.

כיום בשוק ישנם סוגים רבים של מוצרים למדידת גזים רעילים בסביבה, המיובאים מסין, גרמניה ויפן, במחירים הנעים בין כמה מיליוני דולרים למאות מיליוני דולרים. ישנם מוצרים שפותחו על ידי וייטנאם, אך רוב ראשי מדידת הגז (שבבי חיישנים) חייבים להיות מיובאים מחו"ל.

קבוצת סטודנטים ביום קבלת פרס המחקר המדעי הלאומי לסטודנטים לשנת 2022. צילום: NVCC

פרופסור נגוין דוק הואה, סגן מנהל המכון הבינלאומי להכשרה למדעי החומרים (ITIMS), אוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של האנוי, ומרצה, העריך שמדובר במוצר מחקר לסטודנטים, החל מייצור חומרים, שבבי חיישנים, ועד מעגלי מדידה ותצוגת נתונים... המוצר עדיין בשלב הבדיקה, אך "היתרון הוא שהקבוצה ייצרה שבב חיישן, עם תכונות יוצאות דופן כגון צריכת חשמל נמוכה, קצב תגובה גבוה ויכולת לזהות גזים רעילים בריכוזים נמוכים", אמר מר הואה. הוא הציע כי המוצר זקוק לשיפור בעיצוב ובכמה תכונות תפעול כדי להפוך אותו למתאים ונוח לשימוש יומיומי.

מחקר הקבוצה זכה לאחרונה במקום השני בתחרות המחקר המדעי הארצית לסטודנטים לשנת 2022.

ביץ' תאו

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