В Технологическом институте штата Джорджия создан датчик взрывчатки, главное достоинство которого – недостижимая ранее простота и дешевизна производства в сочетании с высокой чувствительностью к ключевым химическим веществам, входящим в состав многих взрывчатых веществ. Ученые добились этого, сделав датчик из бумаги.
Разработанный учеными датчик предназначен для обнаружения аммиака, который используется при изготовлении почти всех самодельных взрывных устройств. Сенсор способен обнаружить вещество при концентрации его в воздухе порядка пяти частей на миллион. Помимо оповещения людей о заложенных поблизости самодельных взрывных устройствах, датчик также может быть полезен в здравоохранении, на промышленных предприятиях и везде, где нужно следить за утечками аммиака.
В мире уже существует множество проборов, определяющих малейшие примеси компонентов взрывчатки, но они, по словам одного из разработчиков Кришны Наишадама, потребляют больше энергии, требуют участия оператора и не могут работать в мороз или жару. Кроме того, они не интегрированы с передающими устройствами.
Наишадам с коллегами отказались от основных элементов электронных приборов, таких как печатная плата на текстолите и корпус. Их датчик сделан из бумаги, на которую методом струйной печати нанесен слой функционализированных углеродных нанотрубок. Эти нанотрубки используются в качестве чувствительного элемента из-за своей способности взаимодействовать с молекулами определенных веществ.
Для питания датчика можно использовать тонкопленочные или солнечные батареи. Сейчас ученые работают над тем, чтобы сделать датчик полностью пассивным, не требующим энергопитания. Малогабаритная резонансная антенна и схемы модуля связи изготавливаются из бумаги, на которую напыляют серебросодержащую эмульсию.
«Струйная печать – более дешевый и удобный метод по сравнению с травлением и другими технологиями. При использовании нужного типа чернил можно в любом месте отпечатать необходимое количество микросхем и компонентов, и для этого больше не требуется дорогое производство с «чистыми комнатами», – пояснил автор метода профессор Манос Тентзерис.
Эта разработка – продолжение исследований Университета штата Джорджия в области бумажных датчиков. Главное, чего удалось добиться сейчас – высокой чувствительности, позволяющей говорить о практическом применении устройства.
