Она позволяет изготовить чувствительный элемент датчика всего за одну операцию
Исследователи из Национальной лаборатории физики конденсированного состояния при Институте фундаментальных наук Ирана разработали инновационный метод, позволяющий создавать сверхчувствительные наносенсоры для анализа дыхания всего за один производственный этап. Технология поможет удешевить и упростить производство таких устройств. Об этом сообщает агентство Mehr, партнер TV BRICS.
Инновация заключается в применении одного низкоэнергетического лазера вместо многоступенчатого процесса. Лазер одновременно формирует на материале нужную микросхему и создает активные наноструктуры, которые и являются чувствительным элементом.
Технология обладает несколькими практическими преимуществами. Она значительно сокращает время производства и снижает его себестоимость. Кроме того, интеграция процессов в один этап минимизирует структурные дефекты и несоответствия, которые часто возникают при последовательной сборке компонентов.
Для демонстрации возможностей метода был создан рабочий прототип сенсора. Устройство предназначено для анализа выдыхаемого воздуха в реальном времени. Оно стабильно и быстро работает в условиях влажности выше 55 процентов, что соответствует параметрам человеческого выдоха, и точно отслеживает даже быстрые колебания влажности дыхания.
Разработка отвечает растущему спросу на технологии респираторного мониторинга. Компактные, быстро дающие результаты и доступные датчики критически важны для создания эффективных носимых и портативных систем. Такие системы необходимы как для раннего выявления острых и хронических нарушений дыхания, так и просто для мониторинга здоровья.
Потенциал одноэтапного лазерного метода не ограничивается сенсорами. Технология совместима с широким спектром материалов, что открывает возможности для ее применения в других областях. С ее помощью можно создавать катализаторы, фотонные компоненты, элементы для накопления энергии и различные медицинские диагностические устройства. Ученые отмечают, что метод также отличается низким энергопотреблением, а это способствуют более экологичному производству.
В перспективе данная методика может стать основой для крупносерийного производства функциональных материалов. Это открывает путь к коммерциализации новых поколений чувствительных сенсорных систем для медицины и промышленности.
Фото: Natali_Mis / iStock
ПО ТЕМЕ