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 NH3, H2S... no ambiente.

Desde 2021, Do Van Minh, aluno do K63 do Instituto de Física Técnica, teve 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 desse gás 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 permita ligar e desligar o circuito 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 o V2O5 como material para a aplicação do sensor de gás. À temperatura ambiente, o V2O5 pode responder a um único gás, a amônia (NH3), mas para outros gases tóxicos como H2S, CO, CO2, NO2... quase não há alteração, o que significa que o sensor não pode responder a outros gases além do NH3, mostrando que o sensor tem alta seletividade dentro do limite de concentração de gás de 500 ppm que o grupo pesquisou.

Minh afirmou que o teste real demonstrou que o dispositivo pode detectar a presença de gás tóxico 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 traça uma linha de sinalização da mudança de concentração.

Atualmente, existem no mercado diversos tipos de produtos 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 de 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 ainda está 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 o design e alguns recursos operacionais para torná-lo 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