Studenții inventează un dispozitiv pentru detectarea gazelor toxice din mediu

Dispozitivul dezvoltat de un grup de studenți de la Institutul de Fizică Tehnică al Universității de Știință și Tehnologie din Hanoi poate detecta gazele toxice NH3, H2S... din mediu.

Încă din 2021, Do Van Minh, student la K63 al Institutului de Fizică Tehnică, a venit cu ideea de a proiecta și fabrica un dispozitiv pentru măsurarea gazelor toxice din mediu. Sub îndrumarea lectorului, Minh, împreună cu Truong Hong Cuong, Nguyen Thi Mai Anh și Nguyen Ngoc Minh, au pus în aplicare ideea.

După 2 ani de cercetare, dispozitivul de măsurare a gazelor toxice al grupului de studenți a fost modernizat în 3 versiuni, cu 3 părți principale, inclusiv carcasa, circuitul electronic de control, procesarea semnalului și camera de măsurare.

Minh a spus că în mediile de producție industrială apar adesea multe tipuri de gaze toxice, cum ar fi grupările NOx, NH3, H2S și COx, în care grupările NOx, H2S, NH3 afectează direct sănătatea umană. Concentrația standard a acestui gaz în mediul de lucru este permisă să fie sub 50 ppm. Dispozitivul de măsurare fabricat de grup poate detecta gaze toxice la niveluri scăzute (concentrație de gaz de 10 ppm) și va emite un avertisment.

Un dispozitiv pentru măsurarea concentrației de gaze din mediu, inventat de un grup de studenți. Fotografie: NVCC — Dispozitivul pentru măsurarea concentrației de gaze în mediu, inventat de un grup de studenți, are un ecran care afișează valoarea concentrației. Foto: *NVCC*

Cel mai important și dificil punct este cercetarea unui senzor care poate funcționa ca un comutator, permițând pornirea și oprirea circuitului, la fel ca într-un circuit electric. În această aplicație, gazul toxic acționează ca un impact extern care face ca comutatorul să funcționeze prin modificarea rezistenței. Grupul a ales V2O5 ca material pentru aplicația senzorului de gaz. La temperatura camerei, V2O5 poate reacționa la un singur gaz, amoniacul (NH3), dar pentru alte gaze toxice, cum ar fi H2S, CO, CO2, NO2... nu există aproape nicio modificare, ceea ce înseamnă că senzorul nu poate reacționa la alte gaze în afară de NH3, demonstrând că senzorul are o selectivitate ridicată în limita de concentrație de gaz de 500 ppm, studiată de grup.

Minh a spus că testul propriu-zis a arătat că dispozitivul poate detecta prezența gazelor toxice în mediu și poate emite un avertisment. Când concentrația de gaz depășește nivelul standard de 50 ppm, dispozitivul va emite un avertisment cu un semnal sonor. Pe lângă avertisment, dispozitivul este integrat și cu un ecran, care afișează valoarea concentrației gazului care urmează să fie măsurat și trasează o linie de semnal pentru modificarea concentrației.

În prezent, pe piață există numeroase tipuri de produse care măsoară gazele toxice din mediu, importate din China, Germania, Japonia, prețuri de la câteva milioane până la sute de milioane de VND. Există unele produse dezvoltate de Vietnam, dar majoritatea capetelor de măsurare a gazelor (cipuri senzoriale) trebuie importate din străinătate.

Grup de studenți în ziua primirii Premiului Național pentru Cercetare Științifică Studențească 2022. Fotografie: NVCC — Grup de studenți în ziua primirii Premiului Național pentru Cercetare Științifică Studențească 2022. Fotografie: *NVCC*

Profesorul Nguyen Duc Hoa, director adjunct al Institutului Internațional de Formare pentru Știința Materialelor (ITIMS) din cadrul Universității de Știință și Tehnologie din Hanoi și instructor, a evaluat că acesta este un produs de cercetare studențească, de la fabricarea materialelor, cipuri senzoriale, până la circuite de măsurare și afișare a datelor... Produsul este încă în stadiul de testare, dar „avantajul este că grupul a fabricat un cip senzorial cu caracteristici remarcabile, cum ar fi consumul redus de energie, rata mare de răspuns și capacitatea de a detecta gaze toxice la concentrații scăzute”, a declarat dl. Hoa. El a sugerat că produsul trebuie îmbunătățit în ceea ce privește designul și unele caracteristici de funcționare pentru a fi potrivit și convenabil pentru utilizarea zilnică.

Cercetarea grupului a câștigat recent premiul al doilea la Concursul Național de Cercetare Științifică Studențească din 2022.

Bich Thao

Legătură sursă