Délmagyar logó

2016. 12. 05. hétfő - Vilma -6°C | 4°C

A gáz és a zaj mintázata

Szeged - Méri és fölismeri a gázokat az általuk keltett jelből származó „zaj" mintázata alapján a SANES, a szén nanocsöves szenzor. A szegedi „találmány" prototípusa elkészült, gyártóra vár.
- A szén nanocsövek kapcsolták be az Európai Unióhoz kötődő kutatóprogramokba a Szegedi Tudományegyetem Természettudományi és Informatikai Kar Kémiai Tanszékcsoportjához tartozó Alkalmazott és Környezeti Kémiai Tanszéket. A Kiricsi Imre professzor által irányított munkát az tette lehetővé, hogy a 90-es évek közepétől képesek voltunk szén nanocsövek előállítására. Így az új anyag, a szén nanocső felfedezése után hamar csatlakozhattunk az Európai Unió 5. keretprogramja által finanszírozott projekthez, amely 2001 és 2004 között meg is valósult - vázolja a kezdeteket Kukovecz Ákos egyetemi docens.

A szén nanocső különleges elektromos- és a hővezető tulajdonsága keltette fel érdeklődésüket. Az új anyag elektromos vezetőképességét a 2006 áprilisában kezdődött, 2009 márciusában zárult az Európai Unió 6. keretprogramjához kötődő SANES-projektben a szén nanocsöves szenzorok kutatásakor járták körbe. A 2010. január 1-jén elindult, ugyancsak 3 évre szóló 7. keretprogrambeli kutatásukban pedig a kiváló hővezető képességére alapozva kívánják föltárni a szén nanocsöves chiphűtés lehetőségeit.

Kónya Zoltán (elöl) és Kukovecz Ákos laboratóriumi körülmények között „gyártja
Kónya Zoltán (elöl) és Kukovecz Ákos laboratóriumi körülmények között „gyártja" a szén nanocsövet, majd vizsgálja.
Fotó: Frank Yvette

Finomszerkezetétől függ, hogy a szén nanocső elektromosan vezető vagy félvezető. Sőt: ha több nanocsövet a száraztésztához hasonlatosan kiborítanak, akkor az így keletkezett hálózatban nagyon sokféle kontaktus alakul ki. E hálózat elektromos áramvezető képessége különleges.

- Nagy ötlete volt a munkába bevont fizikus kollégáinknak, Gingl Zoltánnak és Heszler Péternek, hogy - a texasi egyetemen dolgozó Kish B. László kezdeményezése nyomán - az úgynevezett fluktuációval javított érzékelés módszerét alkalmazták a szén nanocsöves szenzorok kidolgozásakor - mondja a vegyész. Kukovecz Ákos hozzáteszi: a szenzoroknál általában két dolog kérdéses. Az egyik az, hogy mennyire érzékeny: mennyire kicsi az a gázkoncentráció, aminek a kimutatására képes? A másik, hogy mennyire szelektív, vagyis képes-e a sok más jelenlévő gáz közül csak egyetlen fajta mérésére? E mért jel zajára helyezték a hangsúlyt a fizikusok, s kiderítették: a zajban kimutathatók mintázatok, s ezek rajzolata gázonként különbözik. E más szenzorokban is alkalmazható módszer szerencsésen találkozott a szén nanocsövek nyújtotta új lehetőséggel. Ugyanis a gázmolekulák sokfajta megkötődésére ad lehetőséget a nanocsövekből álló kicsi, fél ujjkörömnyi felület. A szegediek szenzora nemcsak arra képes, hogy fölismerje a különböző gázok okozta zaj mintázatát, hanem - a mögé tett matematikával - „tanítható" is. Így egyetlen szenzor különböző gázok fölismerésére alkalmazható.

Kiszabadulás a laborból

A szén nanocsőt 1991-ben fedezték föl - a fullerének előállításának melléktermékeként. A fullerén szintetizáló reaktor koszában találták meg, mikor az előállításához használt ívkisüléses elpárologtatáshoz használt grafitrúd felületén keletkezett kormot vizsgálták elektronmikroszkóppal. A felvételeken koncentrikusan egymásba ágyazott csöveket lehetett látni, amelyek száma esetenként a tízet is meghaladta. Az ilyen többfalú szén nanocsövek külső átmérője 2 és 20 nanométer közé esik. A szén nanocső történetében a mögöttünk lévő évtized az útkeresés időszaka: a kutatók kiderítették, a sokféle elméleti lehetőség közül valójában mire alkalmazható. Ezért mostanra megugrott - évi 1500 tonna - a világ többfalú szén nanocső gyártása. Ez már összemérhető a világ aranytermelő kapacitásával. A gyárakkal ugyan nem állnak közvetlen kapcsolatban a szegedi tanszék kutatói, de például Kónya Zoltán egyetemi docens egyik szabadalmát használja a legnagyobb nanocsöves cég.

Partnerek

A szén nanocsöves szenzorokat kidolgozó programban az SZTE a fejlesztés 40 százalékát adta. Partnere volt Európából a finnországi Oulu és a spanyolországi Pais-Vasco Egyetem, a stuttgarti Max-Planck Szilárdtestkutató Intézet; az Amerikai Egyesült Államokból a Rensselaer Polytechnic Institute.
Kövessen minket, kommentelje híreinket a Delmagyar.hu Facebook oldalán!

hirdetés

hirdetés

hirdetés

A címoldal témái

Önnek ajánljuk

Visszatérő vendégek Ásotthalmon

Tizenkét afgánt fogtak el a Szegedi Határrendészeti Kirendeltség járőrei lakossági jelzés alapján péntek késő este Ásotthalmon. Tovább olvasom