ハノイ工科大学物理工学研究所の学生グループが開発した装置は、環境中のNH3、H2Sなどの有毒ガスを検出することができます。
2021年から、技術物理学研究所K63の学生であるDo Van Minhさんは、環境中の有毒ガスを測定する装置の設計と製造のアイデアを思いつきました。ミン氏は講師の指導の下、Truong Hong Cuong氏、Nguyen Thi Mai Anh氏、Nguyen Ngoc Minh氏とともにこのアイデアを開発しました。
2年間の研究を経て、学生グループの有毒ガス測定装置は、シェル、電子制御回路、信号処理、測定室の3つの主要部分で構成される3つのバージョンにアップグレードされました。
ミン氏は、工業生産環境ではNOx、NH3、H2S、COxグループなど多くの種類の有毒ガスが頻繁に発生し、そのうちNOx、H2S、NH3グループは人体の健康に直接影響を与えると述べた。このガスの作業環境における許容濃度基準は50ppm以下です。チームが作成した測定装置は、低レベル(ガス濃度10 ppm)の有毒ガスを検出し、警告を発することができます。
学生グループが発明した環境中のガス濃度を測定する装置には、濃度値を表示する画面が付いています。写真: NVCC
最も重要かつ難しい点は、電気回路のように回路電流のオン/オフを切り替えることができるスイッチのように機能するセンサーを研究することです。このアプリケーションでは、有毒ガスが外部刺激として作用し、抵抗を変化させてスイッチを作動させます。研究グループはガス検知用途の材料としてV2O5を選択しました。室温では、V2O5はアンモニア(NH3)という1種類のガスにのみ反応しますが、H2S、CO、CO2、NO2などの他の有毒ガスに対してはほとんど変化がありません。つまり、センサーはNH3以外のガスには反応できないということであり、研究チームが研究したガス濃度の限界値500ppm内ではセンサーが高い選択性を持っていることを示しています。
ミン氏は、実際のテストにより、この装置は環境中の有毒ガスの存在を検知し、警告を発することができることがわかったと述べた。ガス濃度が基準値の50ppmを超えると、ブザー信号で警告を発します。警告に加えて、この装置には測定対象のガスの濃度値を表示し、濃度変化の信号曲線を描画する統合画面もあります。
現在、市場には環境中の有毒ガスを測定する製品が数多く出回っており、中国、ドイツ、日本から輸入されており、価格は数百万ドンから数億ドンに及ぶ。ベトナムで開発された製品もありますが、ガスセンサー(センサーチップ)のほとんどは海外から輸入する必要があります。
2022年度全国科学研究学生賞受賞当日の学生たち。写真: NVCC
ハノイ工科大学国際材料科学研修所(ITIMS)副所長兼講師のグエン・ドゥック・ホア教授は、これは学生の研究成果であり、材料製造、センサーチップから測定回路、データ表示まですべて揃っていると評価した。製品はまだ試験段階だが、「グループが製造したセンサーチップは、低消費電力、高応答速度、低濃度の有毒ガスを検知できるなど、優れた特徴を備えているのが利点だ」とホア教授は述べた。彼は、この製品を日常使用に適した便利なものにするためには、デザインといくつかの操作機能を改善する必要があると提案した。
このグループの研究は最近、2022年全国学生科学研究コンテストで第2位を獲得した。
ビック・タオ
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