Металлоорганические «рецепторы» для «электронного носа»
Новые миниатюрные сенсоры расширят возможности анализаторов
Вы бы хотели ощущать вкус всем телом, как сом, или постоянно видеть расположение кровеносной системы вашего собеседника, как летучая мышь-вампир? Наверное, для человека «встроенные» сенсоры такого рода ни к чему, но возможность включать и выключать эти и многие другие способности - мечта! Причём вполне осуществимая - благодаря слаженному развитию искусственных «органов чувств» и анализаторов полученной информации.
Сенсоры, которые разрабатывает коллектив лаборатории фотоактивных супрамолекулярных систем ИНЭОС РАН под руководством профессора, доктора химических наук Ольги Фёдоровой в рамках проекта «Разработка новых оптических сенсоров: от хемосенсорных полупроводниковых гибридов до оптических устройств», поддержанного ФЦП «Исследования и разработки на 2014-2020 годы», служат для самых разных целей. «Сенсоры окружают нас везде - они контролируют железнодорожное и авиасообщение, экологическое состояние воды, почвы и воздуха (с чем связана, в том числе, работа МЧС), пищевые продукты и напитки, лекарства, - пояснила руководитель проекта. - Огромное значение сейчас приобретают сенсоры в медицине для постановки диагноза, есть и много других применений сенсоров».
Меньше размеры, больше точность - ответ даст химия
Однако, несмотря на такое широкое применение, сегодняшние измерительные приборы далеко не идеальны. Самые точные из них, основанные на полупроводниковых сенсорах, входят в рабочий режим при очень высоких температурах - 100-500°С. Поэтому анализаторы всегда содержат нагревательные элементы, которые поддерживают их рабочую температуру. Естественно, такой прибор уже не может быть миниатюрным. Поэтому общая тенденция развития сенсоров связана с уменьшением их размера и веса, чтобы анализ можно было проводить в любом месте. При этом важно повысить селективность сенсоров, чтобы они реагировали на появление не класса веществ (скажем, газов-окислителей), а могли точно определить его химический состав.
«Это принципиальное обновление, потому что такой маленький сенсор можно интегрировать куда угодно: в планшет, в мобильный телефон. Это позволит перейти на совершенно другой уровень диагностики. Например, улавливая определённые газовые компоненты в выдыхаемом человеком воздухе, можно однозначно указать, что у него развивается сердечно-сосудистый приступ. Если есть такая опасность, смартфон посылает сигнал SOS родственникам или наблюдающему врачу.
Далее о металлоорганических «рецепторах» читайте здесь