Учёные из Саратовского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского разработали новый материал, который значительно повышает чувствительность газовых сенсоров. Они объединили наночастицы оксида цинка с аминированным графеном, что позволяет сенсорам точнее улавливать и реагировать на наличие вредных газов в воздухе. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе Российского научного фонда.
Исследователи выяснили, что аминогруппы на поверхности графена эффективно «поймают» молекулы газа, а наночастицы оксида цинка усиливают электронный отклик материала. Благодаря такому сочетанию сопротивление материала меняется в десятки раз сильнее, чем в прежних сенсорах. Это делает сигнал более ярким и позволяет обнаруживать даже слабые концентрации вредных веществ.
Для анализа работы материала учёные применили квантовые расчёты с использованием метода рассеяния волновой функции. Такой подход позволяет понять, как именно изменяется проводимость материала при взаимодействии с газами.
Результаты показывают, что объединение квантовой физики и материаловедения открывает путь к созданию новых технологий — от портативных газоанализаторов до мультичипов, способных одновременно отслеживать множество веществ.
Особенностью работы стало использование не просто графена, а аминированного, функционализированного с аминными группами, которые особо эффективны для улавливания газов. Добавление наночастиц оксида цинка, признанного одним из лучших сенсорных материалов, значительно повысило эффективность датчиков.
Таким образом, новое исследование раскрывает перспективы создания более точных и надёжных газовых сенсоров, которые найдут широкое применение в экологии, промышленности и безопасности.
Российский электролит для суперконденсаторов создан ученым Томска. В дальнейшем специалисты проведут детальный анализ на чистоту вещества.