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年以来、物理工学研究所K63の学生であるド・ヴァン・ミンさんは、環境中の有毒ガスを測定する装置の設計・製造というアイデアを考案しました。講師の指導の下、ミンさんはチュオン・ホン・クオンさん、グエン・ティ・マイ・アンさん、グエン・ゴック・ミンさんとともに、このアイデアを実現しました。
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つの主要部分から構成される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などの多くの種類の有毒ガスが頻繁に発生し、中でもNOx、H2S、NH3は人体の健康に直接影響を与えると述べた。作業環境におけるこれらのガスの標準濃度は50ppm未満とされている。同グループが製造する測定装置は、低濃度(ガス濃度10ppm)の有毒ガスを検知し、警告を発することができる。
学生グループが考案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
最も重要かつ困難な点は、電気回路のように回路のオン・オフを切り替えられるスイッチのように動作するセンサーを研究することです。この用途では、有毒ガスが外部衝撃として作用し、抵抗値を変化させることでスイッチを作動させます。研究グループは、ガスセンサー用途の材料としてV2O5を選択しました。室温では、V2O5はアンモニア(NH3)という単一のガスに反応しますが、H2S、CO、CO2、NO2などの他の有毒ガスに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す。これは、研究グループが研究したガス濃度限界500ppm内で、センサーが高い選択性を持つことを示しています。
ミン氏によると、実際の試験では、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示された。ガス濃度が基準値の50ppmを超えると、装置はブザー信号で警告を発する。警告に加えて、この装置はスクリーンと一体化しており、測定対象ガスの濃度値を表示し、濃度変化の信号線を描画する。
現在、市場には環境中の有毒ガスを測定する様々な製品が中国、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びます。ベトナムで開発された製品もありますが、ガス測定ヘッド(センサーチップ)のほとんどは海外からの輸入に頼っています。
2022年度全国学生科学研究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トレーニング研究所(ITIMS)副所長兼講師のグエン・ドゥック・ホア教授は、この製品は材料製造、センサーチップ、測定回路、データ表示に至るまで、学生の研究成果であると評価しました。製品はまだ試験段階ですが、「低消費電力、高応答速度、低濃度の有毒ガス検知能力など、優れた機能を備えたセンサーチップを製造できたことが強みです」とホア教授は述べました。ホア教授は、日常使用に適した便利な製品にするために、設計といくつかの操作機能を改善する必要があると示唆しました。
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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