Сверхчувствительный датчик, способный распознавать метан по нескольким молекулам
Новосибирские ученые разработали высокочувствительный датчик метана на основе графена. Технология позволяет фиксировать утечки газа на самой ранней стадии.
Датчик сделан из композитного материала, состоящего из нескольких слоев, и электродов. Первая прослойка представляет собой пленку CVD-графена, вторая — слой электродуговой углеродной сажи, третья — олова. Устройство фиксирует утечку метана при его концентрации всего 200 частей на миллион, что в 25 раз ниже порога срабатывания стандартных бытовых сигнализаций.
Графеновая пленка имеет огромную площадь поверхности и помогает быстро передавать электрический сигнал от молекулы метана к измерительным контактам. Углеродная сажа обладает пористой структурой, благодаря чему газ активно «прилипает» к ней. Олово работает как катализатор, заставляя метан быстрее окисляться.
«Уникальность нашего датчика в том, что он сочетает графен, сажу и олово в одном композите. Поэтому прибор фиксирует метан в 5–10 раз чувствительнее большинства обычных устройств и при этом стоит дешевле», — отметил Дмитрий Смовж доктор физико-математических наук, заведующий , руководитель направления плазменной пирометаллургии .
Благодаря высокой чувствительности датчик способен зафиксировать утечку метана, когда его концентрация еще в сотни раз ниже взрывоопасной. Разработка пригодится для обустройства шахт, газопроводов, в системах умного дома и на нефтегазовых объектах.