Estudantes inventam dispositivo para detectar gases tóxicos no ambiente

O dispositivo desenvolvido por um grupo de estudantes do Instituto de Física Técnica da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hanói pode detectar gases tóxicos como NH3, H2S... no ambiente.

Desde 2021, Do Van Minh, aluno do K63 no Instituto de Física Técnica, tem a ideia de projetar e fabricar um dispositivo para medir gases tóxicos no ambiente. Sob a orientação do professor, Minh, juntamente com Truong Hong Cuong, Nguyen Thi Mai Anh e Nguyen Ngoc Minh, implementou a ideia.

Após 2 anos de pesquisa, o dispositivo de medição de gases tóxicos do grupo de estudantes foi atualizado em 3 versões, com 3 partes principais, incluindo o invólucro, o circuito de controle eletrônico, o processamento de sinal e a câmara de medição.

Minh afirmou que, em ambientes de produção industrial, diversos tipos de gases tóxicos frequentemente aparecem, como os grupos NOx, NH3, H2S e COx, nos quais os grupos NOx, H2S e NH3 afetam diretamente a saúde humana. A concentração padrão desses gases no ambiente de trabalho pode ser inferior a 50 ppm. O dispositivo de medição fabricado pelo grupo pode detectar gases tóxicos em níveis baixos (concentração de gás de 10 ppm) e emitir um alerta.

O dispositivo para medir a concentração de gases no ambiente, inventado por um grupo de estudantes, possui uma tela que exibe o valor da concentração. Foto: NVCC

O ponto mais importante e difícil é pesquisar um sensor que possa operar como um interruptor que permite que o circuito seja ligado e desligado como em um circuito elétrico. Nesta aplicação, o gás tóxico atua como um impacto externo que faz o interruptor funcionar, alterando a resistência. O grupo escolheu V2O5 como o material para a aplicação do sensor de gás. À temperatura ambiente, o V2O5 pode responder a um único gás, Amônia (NH3), mas para outros gases tóxicos como H2S, CO, CO2, NO2... quase não há mudança, o que significa que o sensor não pode responder a gases diferentes de NH3, mostrando que o sensor tem alta seletividade dentro do limite de concentração de gás de 500 ppm que o grupo estudou.

Minh afirmou que testes práticos demonstraram que o dispositivo pode detectar a presença de gases tóxicos no ambiente e emitir um alerta. Quando a concentração de gás excede o nível padrão de 50 ppm, o dispositivo emite um alerta sonoro. Além do alerta, o dispositivo também possui uma tela integrada que exibe o valor da concentração do gás a ser medido e desenha uma curva de sinal da variação da concentração.

Atualmente, existem muitos tipos de produtos no mercado que medem gases tóxicos no meio ambiente, importados da China, Alemanha e Japão, com preços que variam de vários milhões a centenas de milhões de VND. Existem alguns produtos desenvolvidos pelo Vietnã, mas a maioria dos sensores de medição de gases (chips sensores) precisa ser importada do exterior.

Grupo de estudantes no dia da entrega do Prêmio Nacional de Pesquisa Científica Estudantil 2022. Foto: NVCC

O Professor Nguyen Duc Hoa, Diretor Adjunto do Instituto Internacional de Treinamento em Ciência dos Materiais (ITIMS) da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hanói e instrutor, avaliou que este é um produto de pesquisa estudantil, desde a fabricação de materiais e chips sensores até circuitos de medição e exibição de dados... O produto está apenas em fase de testes, mas "a vantagem é que o grupo fabricou um chip sensor com características excepcionais, como baixo consumo de energia, alta taxa de resposta e capacidade de detectar gases tóxicos em baixas concentrações", disse o Sr. Hoa. Ele sugeriu que o produto precisa melhorar em design e alguns recursos operacionais para se tornar adequado e conveniente para o uso diário.

A pesquisa do grupo ganhou recentemente o segundo prêmio no Concurso Nacional de Pesquisa Científica Estudantil de 2022.

Bich Thao

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