gh ПОЖАР ЕЩЕ НЕ НАЧАЛСЯ, А ДАТЧИКИ УЖЕ СРАБОТАЛИ

Научить противопожарные датчики быстро и точно улавливать появление в воздухе угарного газа удалось московским ученым - сотрудникам Института молекулярной физики РНЦ "Курчатовский институт". Новинку не обманут ни сигаретный дым, ни посторонние ароматы, заставляющие порой срабатывать пожарную сигнализацию традиционных систем. По чувствительности и селективности ей нет равных в мире.

Рассказал о новых сенсорах руководитель работы - старший научный сотрудник Курчатовского института Алексей Васильев на международной конференции "Химические сенсоры", которая прошла в июле в японском "наукограде" - в городе Цукуба, расположенном неподалеку от Токио.

Появлению сенсоров, первые, опытные экземпляры которых А.А.Васильев демонстрировал всем желающим, предшествовала огромная экспериментальная и теоретическая работа. Авторы предложили совершенно новый подход к созданию сенсоров, который касается и состава чувствительного слоя сенсоров, и режима их работы.

Дело в том, что, хотя газовые сенсоры на оксид углерода (СО - угарный газ) известны уже довольно давно, работают они отнюдь не безупречно. Принцип их действия, очень условно, таков. Слой оксидa металла, например, олова или цинка - это чувствительный элемент сенсора. Определяемый газ сорбируется на слое оксида. При этом электропроводность слоя меняется - увеличивается. Это и есть аналитический отклик - чем выше проводимость чувствительного слоя, тем выше концентрация искомого газа.

Чтобы повысить селективность сенсоров на СО, в состав чувствительного слоя вводят катализатор - обычно палладий. При нагреве катализатор превращает угарный газ в углекислый. Этот процесс, в свою очередь, влияет на проводимость слоя - поэтому такие сенсоры более чувствительны, чем те, что основаны просто на процессе адсорбции.

Проблема в том, что эти сенсоры легко "обмануть" - на их показания влияют и другие газы, в первую очередь - пары воды. А влажность воздуха, как известно, величина весьма непостоянная. Вот и ставят в системах противопожарной безопасности датчики попроще, менее чувствительные, зато срабатывающие "наверняка" - когда в комнате уже либо дым столбом, либо все горит, и температура зашкаливает за все мыслимые нормы.

А вот датчики, разработанные москвичами, не обманут ни пары воды, ни какие бы то ни было другие газы, влияющие на показания датчиков традиционных. Чувствительный слой на основе оксида олова с добавками палладия и платины (она ускоряет процесс окисления угарного газа до углекислого) позволяет провести этот процесс наиболее эффективно.

Температурный режим, предложенный авторами, дает еще два неоценимых преимущества. Во-первых, повышается отклик сенсора, причем при концентрации СО, близкой к ПДК. А во-вторых, ученым удалось так подобрать температуру работы, чтобы другие газы на катализаторе окислиться бы не просто успевали. Так что ни пары воды, ни водород, ни метан и другие углеводороды, "вводящие в заблуждение" традиционные датчики, на показания новых сенсоров не влияют.

"Такие сенсоры позволят обнаружить появление следовых концентраций угарного газа, на самой начальной стадии возгорания, задолго до появления пожара как такового, - рассказывает Алексей Васильев. Впрочем, это не единственное их применение. Датчики на их основе можно будет использовать для определения концентрации СО в автомобильных выхлопах".

***