Об этом сообщает «КТРК» со ссылкой на SciTechDaily
Команда исследователей из Корейского института материаловедения (KIMS) разработала первый в мире сверхчувствительный и гибкий сенсор аммиака на основе плёнки бромида меди. Новая технология позволила отказаться от высокотемпературной вакуумной обработки и создать сенсор, пригодный для применения в гибкой электронике. Разработка обещает революционизировать способы мониторинга качества воздуха и диагностики заболеваний.
Сенсор легко адаптируется к различным условиям, отличается высокой чувствительностью и избирательностью, а также прост в производстве благодаря использованию низкотемпературного раствора. Это открытие создаёт потенциал для широкого спектра применений — от бытовых датчиков до медицинских носимых устройств, способных анализировать выдыхаемый человеком воздух и выявлять биомаркеры заболеваний.
Как преодолели ограничения традиционных методов
Ранее для создания аналогичных сенсоров требовались температуры свыше 500 °C и сложное вакуумное оборудование, что делало производство дорогостоящим и не позволяло применять технологию в гибких устройствах. Такие условия исключали использование пластиковых подложек, чувствительных к нагреву, и сдерживали внедрение решений в массовое производство.
Разработчики предложили альтернативный способ формирования двухмерных медных нанолистов при температуре ниже 150 °C, без использования вакуума. После этого поверх нанолистов наносился слой бромида меди в растворе. Результатом стала стабильная плёнка, чувствительная к парам аммиака, которую удалось интегрировать в пластиковую подложку, не повреждая её.
Чем отличается новый сенсор от аналогов
Созданное устройство способно обнаруживать концентрации аммиака на уровне одной части на миллион (ppm), что существенно превышает чувствительность существующих коммерческих решений. При этом сенсор сохраняет стабильную работу даже после тысячи циклов изгиба, что критически важно для гибких и носимых электронных компонентов.
Экспериментальные испытания подтвердили надёжность и устойчивость сенсора к механическим деформациям, делая его подходящим для применения в медицинских системах мониторинга здоровья. Такая технология может быть использована для анализа выдоха человека и своевременного выявления признаков заболеваний, включая болезни почек и печени.
Возможности использования в медицине и быту
Исследование показало потенциал использования сенсора в системах индивидуальной диагностики, особенно в устройствах, закрепляемых непосредственно на теле. Такие сенсоры могут стать частью будущих медицинских решений, позволяя отслеживать состояние пациента в реальном времени без необходимости лабораторных анализов.
Дополнительно сенсор может быть применён для контроля качества воздуха в помещениях, на промышленных объектах или в транспортных средствах. Благодаря простоте производства и низкой себестоимости технология открывает путь к массовому внедрению в сферу персональных и профессиональных измерительных приборов.
Как финансировалось и с кем реализовывалось исследование
Разработка велась в рамках программы Global TOP Национального исследовательского совета науки и технологий Республики Корея при участии учёных из нескольких университетов. Среди партнёров — Национальный университет Чонбук и Морской университет Кореи, чьи специалисты помогли адаптировать сенсор к различным условиям эксплуатации.
Работа получила поддержку от Фонда национальных исследований Кореи и была реализована в рамках государственной программы развития нанотехнологий. Это подчёркивает стратегическое значение исследования для национальной научно-технической политики и развития технологий, направленных на охрану здоровья и окружающей среды.
Напомним, ранее мы писали о том, как далеко на самом деле ушел искусственный интеллект.
