Утечку газа заметят раньше: в Новосибирске сделали сверхчувствительный датчик метана

Новосибирские ученые разработали сверхчувствительный датчик метана на основе графена. Как сообщает онлайн-журнал об энергетике «Энергия+», технология Института теплофизики СО РАН позволяет замечать утечки газа на самой ранней стадии — еще до того, как концентрация становится опасной.

Датчик сделан из композитного материала и электродов. Внутри несколько слоев: пленка CVD-графена, слой электродуговой углеродной сажи и олово. Такая конструкция позволяет устройству фиксировать метан при концентрации всего 200 частей на миллион. Это в 25 раз ниже порога срабатывания стандартных бытовых сигнализаций.

«Уникальность нашего датчика в том, что он сочетает графен, сажу и олово в одном композите. Поэтому прибор фиксирует метан в 5–10 раз чувствительнее большинства обычных устройств и при этом стоит дешевле», — отметил заведующий лабораторией синтеза новых материалов ИТ СО РАН, руководитель направления плазменной пирометаллургии НЦМУ «Теплофизика и энергетика» Дмитрий Смовж.

Каждый слой в датчике отвечает за свою часть работы. Графеновая пленка благодаря большой площади поверхности быстро передает электрический сигнал от молекулы метана к измерительным контактам. Пористая углеродная сажа помогает газу активно «прилипать» к материалу. Олово работает как катализатор и ускоряет окисление метана.

Благодаря высокой чувствительности датчик может обнаружить утечку, когда концентрация метана еще в сотни раз ниже взрывоопасной. Разработку можно использовать в шахтах, на газопроводах, нефтегазовых объектах, а также в системах умного дома.