อุปกรณ์ที่พัฒนาโดยกลุ่มนักศึกษาจากสถาบันฟิสิกส์เทคนิค มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีฮานอย สามารถตรวจจับก๊าซพิษ เช่น NH3, H2S... ในสิ่งแวดล้อมได้
ตั้งแต่ปี 2021 Do Van Minh นักศึกษาชั้น K63 สถาบันฟิสิกส์เทคนิค มีความคิดในการออกแบบและผลิตอุปกรณ์สำหรับวัดก๊าซพิษในสิ่งแวดล้อม ภายใต้การชี้แนะของอาจารย์ มินห์ พร้อมด้วย Truong Hong Cuong, Nguyen Thi Mai Anh และ Nguyen Ngoc Minh ได้พัฒนาแนวคิดดังกล่าว
หลังจากการวิจัยเป็นเวลา 2 ปี เครื่องวัดก๊าซพิษของกลุ่มนักศึกษาได้รับการอัพเกรดเป็นรุ่น 3 รุ่น โดยมี 3 ส่วนหลัก ได้แก่ เปลือก วงจรควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ การประมวลผลสัญญาณ และห้องวัด
มินห์กล่าวว่าในสภาพแวดล้อมการผลิตทางอุตสาหกรรม มักเกิดก๊าซพิษหลายประเภท เช่น กลุ่ม NOx, NH3, H2S และ COx ซึ่งกลุ่ม NOx, H2S และ NH3 ส่งผลโดยตรงต่อสุขภาพของมนุษย์ มาตรฐานความเข้มข้นที่อนุญาตของก๊าซนี้ในสภาพแวดล้อมการทำงานอยู่ต่ำกว่า 50 ppm อุปกรณ์วัดที่ทีมงานสร้างขึ้นสามารถตรวจจับก๊าซพิษที่มีอยู่ในระดับต่ำ (ความเข้มข้นของก๊าซ 10 ppm) และจะส่งสัญญาณเตือน
อุปกรณ์วัดความเข้มข้นของก๊าซในสิ่งแวดล้อมที่กลุ่มนักศึกษาคิดค้นขึ้นมีหน้าจอที่แสดงค่าความเข้มข้น ภาพ : NVCC
จุดที่สำคัญและยากที่สุดคือการศึกษาเซนเซอร์ที่สามารถทำงานเหมือนสวิตช์ที่ให้กระแสไฟฟ้าในวงจรเปิดและปิดได้เหมือนวงจรไฟฟ้า ในแอปพลิเคชันนี้ ก๊าซพิษทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นภายนอกที่ทำให้สวิตช์ทำงานโดยการเปลี่ยนแปลงความต้านทาน กลุ่มได้เลือก V2O5 เป็นวัสดุสำหรับการใช้งานในการตรวจจับก๊าซ ที่อุณหภูมิห้อง V2O5 สามารถตอบสนองกับก๊าซเพียงชนิดเดียวคือ แอมโมเนีย (NH3) แต่สำหรับก๊าซพิษชนิดอื่นๆ เช่น H2S, CO, CO2, NO2... แทบจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงเลย หมายความว่าเซ็นเซอร์ไม่สามารถตอบสนองต่อก๊าซอื่นใดนอกจาก NH3 ได้ แสดงให้เห็นว่าเซ็นเซอร์มีการคัดเลือกสูงภายในขีดจำกัดความเข้มข้นของก๊าซ 500 ppm ที่ทีมวิจัยศึกษา
มินห์กล่าวว่าการทดสอบภาคปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถตรวจจับการมีอยู่ของก๊าซพิษในสิ่งแวดล้อมและแจ้งเตือนได้ เมื่อความเข้มข้นของก๊าซเกินระดับมาตรฐาน 50 ppm เครื่องจะส่งสัญญาณเตือนด้วยเสียง นอกเหนือจากการเตือนแล้ว อุปกรณ์ยังมีหน้าจอแบบบูรณาการสำหรับแสดงค่าความเข้มข้นของก๊าซที่ต้องการวัด และวาดกราฟสัญญาณการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้น
ในปัจจุบันผลิตภัณฑ์ตรวจวัดก๊าซพิษในสิ่งแวดล้อมมีหลายประเภทนำเข้าจากจีน เยอรมนี ญี่ปุ่น ราคาตั้งแต่หลายล้านไปจนถึงหลายร้อยล้านดอง มีผลิตภัณฑ์บางอย่างที่พัฒนาขึ้นในเวียดนาม แต่เซ็นเซอร์แก๊ส (ชิปเซ็นเซอร์) ส่วนใหญ่จะต้องนำเข้าจากต่างประเทศ
กลุ่มนักศึกษาในวันรับรางวัลนิสิตวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ประจำปี 2565 ภาพ : NVCC
ศาสตราจารย์เหงียน ดึ๊ก ฮัว รองผู้อำนวยการสถาบันฝึกอบรมนานาชาติด้านวัสดุศาสตร์ (ITIMS) มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีฮานอย และอาจารย์ผู้สอน ประเมินว่านี่คือผลิตภัณฑ์วิจัยสำหรับนักศึกษา ตั้งแต่การผลิตวัสดุ ชิปเซ็นเซอร์ ไปจนถึงวงจรการวัดและการแสดงข้อมูล... ผลิตภัณฑ์ยังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบเท่านั้น แต่ "ข้อได้เปรียบคือกลุ่มได้ผลิตชิปเซ็นเซอร์ที่มีคุณสมบัติโดดเด่น เช่น การใช้พลังงานต่ำ อัตราการตอบสนองสูง และสามารถตรวจจับก๊าซพิษที่ความเข้มข้นต่ำได้" นายฮัว กล่าว เขาเสนอว่าผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องปรับปรุงด้านการออกแบบและคุณลักษณะการทำงานบางอย่างเพื่อให้เหมาะสมและสะดวกต่อการใช้งานในชีวิตประจำวัน
ผลงานวิจัยของกลุ่มเพิ่งได้รับรางวัลรองชนะเลิศในการแข่งขันวิจัยทางวิทยาศาสตร์นักศึกษาแห่งชาติ ประจำปี 2022
บิชเทา
ลิงค์ที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)