Сoтрудники Нaциoнaльнoгo исслeдoвaтeльскoгo унивeрситeтa «Мoскoвский институт элeктрoннoй тexники» (МИЭТ) сoвмeстнo с иностранными коллегами предложили способ, по образу сделать сенсоры к молекулам аммиака чувствительнее при помощи углеродных нанотрубок. Исследование проводилось в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда, а его результаты были опубликованы в журнале Nanotechnology.

В ходе работы ученые предложили максимально азбучная истина и дешевый способ создания высокочувствительных резистивных газовых сенсоров на гибкой подложке. В качестве подложки был использован высокомолекулярное соединение, однако авторы работы отмечают, что может быть применена и целлюлоза. Вдобавок ученые продемонстрировали очень высокую для углеродных нанотрубок чувствительность к аммиаку   — предварительно десяти молекул аммиака на миллиард молекул воздуха. Более того, исследователи обнаружили, по какой причине благодаря влажности чувствительность к аммиаку повышается.

«Все в совокупности делает данный манер весьма перспективным для медицинских приложений, например, для анализа состояния человека до дыханию, так как относительная влажность выдыхаемого воздуха близка к 100%, и содержание детектируемых веществ находится в области долей ppm, в таком случае есть в миллионной доле»,   — рассказал Иван Бобринецкий, руководитель проекта, доктор технических наук, ведущий ученый сотрудник Национального исследовательского университета «МИЭТ».

Это исследование позволяет существенно продвинуться в области набирающего новую силу направления в биомедицине по части прогнозированию и диагностике состояния человека на основе анализа летучих органических компонентов в выдыхаемом воздухе. В частности, испытание количества молекул аммиака позволяет выявлять болезни почек. Основные критерии в данном направлении: неприметность, технологичность и дешевизна сенсоров.

«Отличительной особенностью является то, что функционализированные нанотрубки проявляют повышенную значительность к аммиаку в условиях высокой влажности. Следовательно, в отличие от аналогов сенсоров сверху основе органических пленок, не требуется применение усложняющих конструкцию схем осушения или урав вклада влажности в проводимость»,   — заключил ученый.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Католического университета Святого Сердца, Италия, и из Университета Бургундии Франш-Конте, Пятая республика.