Газ ловится в капле: почему этот чип изменит медицину и безопасность

Вы когда-нибудь задумывались, что дыхание может рассказать о вашем здоровье больше, чем любые анализы? Российские учёные сделали шаг навстречу будущему — они создали нанофотонный сенсор, способный выявлять даже следовые количества опасных газов и летучих соединений.

Сенсор как губка: ловит молекулы на лету

Разработка основана на фотонной интегральной схеме, на которую нанесён слой кремниевых наносфер. Эти наношарики настолько плотно уложены, что превращаются в микроскопическую губку: молекулы газа конденсируются в порах, и даже минимальные изменения фиксируются системой.

"Когда молекулы газа конденсируются в пористом слое из наноразмерных шариков, это сдвигает резонансные частоты. Мы фиксируем изменения с помощью лазера", — объясняет инженер Ирина Флоря из Лаборатории фотонных газовых сенсоров НИТУ МИСИС.

Оптофлюидика в действии

Основой технологии стала оптофлюидика — инновационная область, объединяющая фотонику и микрогидродинамику. Благодаря ей сенсор получился не только компактным, но и предельно чувствительным к внешней среде.

Где пригодится новая разработка

Этот сенсор можно использовать в самых разных сферах:

• Медицина: экспресс-диагностика по выдыхаемому воздуху, в том числе выявление ацетона (маркер диабета) или этанола.
• Промышленность: оперативное обнаружение утечек газа.
• Городская среда: мониторинг уровня загрязнений в воздухе.

Кто стоит за проектом

Проект реализован усилиями исследователей из НИТУ МИСИС, Сколтеха, МГПУ, ВШЭ, НМИЦ имени Кулакова и Саратовского госуниверситета. Руководил работой профессор Дмитрий Горин (Сколтех).

Для надёжности российские учёные разработали метод сверхплотного нанесения наносфер, исключающий дефекты — это повышает стабильность работы сенсора в реальных условиях.

Уточнения

Диабе́т (от др.-греч. διαβαίνω - "перехожу, пересекаю"), уст. Мочеистощение, Мочеизнурение - общее название заболеваний, сопровождающихся обильным выделением мочи — полиурией. Наиболее часто имеется в виду сахарный диабет, при котором повышен уровень глюкозы в крови.