Studenter uppfinner apparat för att upptäcka giftiga gaser i miljön

Apparaten som utvecklats av en grupp studenter från Institutet för teknisk fysik, Hanois universitet för vetenskap och teknik, kan detektera giftiga gaser som NH3, H2S... i miljön.

Sedan 2021 har Do Van Minh, student vid K63 vid Institutet för teknisk fysik, kommit på idén att designa och tillverka en apparat för att mäta giftiga gaser i miljön. Under ledning av föreläsaren genomförde Minh, tillsammans med Truong Hong Cuong, Nguyen Thi Mai Anh och Nguyen Ngoc Minh, idén.

Efter två års forskning har studentgruppens mätinstrument för giftig gas uppgraderats i tre versioner, med tre huvuddelar inklusive skal, elektronisk styrkrets, signalbehandling och mätkammare.

Minh sa att i industriella produktionsmiljöer ofta förekommer många typer av giftiga gaser, såsom NOx-, NH3-, H2S- och COx-grupper, där NOx-, H2S- och NH3-grupperna direkt påverkar människors hälsa. Standardkoncentrationen av denna gas i arbetsmiljön får vara under 50 ppm. Mätinstrumentet som tillverkas av gruppen kan detektera giftiga gaser vid låga nivåer (10 ppm gaskoncentration) och kommer att ge en varning.

Apparaten för att mäta gaskoncentration i miljön som uppfunnits av en grupp studenter har en skärm som visar koncentrationsvärdet. Foto: NVCC

Den viktigaste och svåraste punkten är att undersöka en sensor som kan fungera som en strömbrytare som gör att kretsen kan slås på och av, precis som i en elektrisk krets. I den här tillämpningen fungerar den giftiga gasen som en extern påverkan som får strömbrytaren att fungera genom att ändra resistansen. Gruppen valde V2O5 som material för gassensorapplikationen. Vid rumstemperatur kan V2O5 reagera på en enda gas, ammoniak (NH3), men för andra giftiga gaser som H2S, CO, CO2, NO2... sker nästan ingen förändring, vilket innebär att sensorn inte kan reagera på andra gaser än NH3, vilket visar att sensorn har hög selektivitet inom gaskoncentrationsgränsen på 500 ppm som gruppen undersökte.

Minh sa att själva testet visade att enheten kan upptäcka förekomsten av giftig gas i miljön och ge en varning. När gaskoncentrationen överstiger standardnivån på 50 ppm, kommer enheten att ge en varning med en summersignal. Förutom varningen är enheten också integrerad med en skärm som visar koncentrationsvärdet för den gas som ska mätas och ritar en signallinje för koncentrationsförändringen.

För närvarande finns det många typer av produkter på marknaden som mäter giftiga gaser i miljön, importerade från Kina, Tyskland och Japan, till priser från flera miljoner till hundratals miljoner VND. Det finns vissa produkter som utvecklats av Vietnam, men de flesta gasmäthuvuden (sensorchip) måste importeras från utlandet.

Grupp studenter på dagen för mottagandet av 2022 års nationella studentpris för vetenskaplig forskning. Foto: NVCC

Professor Nguyen Duc Hoa, biträdande direktör för International Training Institute for Materials Science (ITIMS), Hanoi University of Science and Technology, och instruktör, bedömde att detta är en produkt för studenters forskning, från materialtillverkning, sensorchips, till mätkretsar och datadisplay... Produkten är fortfarande i teststadiet, men "fördelen är att gruppen har tillverkat ett sensorchip med enastående funktioner som låg strömförbrukning, hög svarsfrekvens och förmågan att detektera giftiga gaser vid låga koncentrationer", sa Mr. Hoa. Han föreslog att produkten behöver förbättras i design och vissa driftsfunktioner för att göra den lämplig och bekväm för daglig användning.

Gruppens forskning vann nyligen andra pris i 2022 års nationella studenttävling för vetenskaplig forskning.

Bich Thao

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