ハノイ工科大学の物理工学研究所の学生グループが開発した装置は、環境中のNH3、H2Sなどの有毒ガスを検出することができます。
2021年以来、物理工学研究所K63の学生であるド・ヴァン・ミンさんは、環境中の有毒ガスを測定する装置の設計・製造というアイデアを考案しました。ミンさんは講師の指導の下、チュオン・ホン・クオンさん、グエン・ティ・マイ・アンさん、グエン・ゴック・ミンさんとともに、このアイデアを実現しました。
2年間の研究を経て、学生グループの有毒ガス測定装置は、シェル、電子制御回路、信号処理、測定室の3つの主要部分から構成される3つのバージョンにアップグレードされました。
ミン氏は、工業生産環境ではNOx、NH3、H2S、COxなどの多くの種類の有毒ガスが頻繁に発生し、中でもNOx、H2S、NH3は人体に直接影響を与えると述べた。作業環境におけるこれらのガスの基準濃度は50ppm未満とされている。同グループが製造する測定装置は、低濃度(ガス濃度10ppm)の有毒ガスを検知し、警告を発することができる。
学生グループが考案した環境中のガス濃度を測定する装置には、濃度値を表示する画面が付いています。写真: NVCC
最も重要かつ困難な点は、電気回路のように回路のオン・オフを切り替えるスイッチのように動作するセンサーを研究することです。この用途では、有毒ガスが外部衝撃として作用し、抵抗値を変化させることでスイッチを作動させます。研究グループは、ガスセンサー用途の材料としてV2O5を選択しました。室温では、V2O5はアンモニア(NH3)という単一のガスに反応しますが、H2S、CO、CO2、NO2などの他の有毒ガスにはほとんど変化がありません。つまり、センサーはNH3以外のガスには反応できないということです。これは、研究グループが研究した500ppmのガス濃度限界内で、センサーが高い選択性を持つことを示しています。
ミン氏によると、実用試験の結果、この装置は環境中の有毒ガスの存在を検知し、警告を発することができることがわかった。ガス濃度が基準値の50ppmを超えると、ブザー音で警告を発する。警告に加えて、この装置はスクリーンも備えており、測定対象ガスの濃度値を表示し、濃度変化の信号曲線を描画する。
現在、環境中の有毒ガスを測定する製品は、中国、ドイツ、日本などから輸入され、数百万VNDから数億VNDの価格帯で市場に出回っています。ベトナムで開発された製品もありますが、ガス測定ヘッド(センサーチップ)のほとんどは海外からの輸入に頼っています。
2022年度全国学生科学研究賞受賞当日の学生たち。写真: NVCC
ハノイ工科大学国際材料科学研修所(ITIMS)副所長兼講師のグエン・ドゥック・ホア教授は、この製品は材料製造、センサーチップ、測定回路、データ表示に至るまで、学生の研究成果であると評価した。製品はまだ試験段階だが、「低消費電力、高応答速度、低濃度の有毒ガス検知能力など、優れた機能を備えたセンサーチップを製造できたことが強みです」とホア教授は述べた。ホア教授は、製品が日常使用に適したものとなるよう、設計と操作性の改善が必要だと指摘した。
このグループの研究は最近、2022年全国学生科学研究コンテストで第2位を獲得した。
ビック・タオ
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