Исследователи усовершенствовали распознавание газов

Люди распознают различные запахи благодаря химическим рецепторам в носу. А технологии обнаружения газов используют массу различных доступных методов.

Один из таких способов задействует инфракрасные лазеры, пропускающие лазерный луч через газ к прилегающему датчику, который измеряет степень затухания света.

И вот новый крошечный датчик совместил в себе две способности, благодаря чему отныне можно использовать одну и ту же микроскопическую структуру для выпускания и улавливания инфракрасного излучения.

Квантово-каскадные лазеры

— Производимые нами лазеры далеко ушли от лазерных указок, пояснил Рольф Жедлак из Института твердотельной электроники в университете Вены. — Мы создали квантово-каскадные лазеры. Они сделаны из сложной многослойной системы, из различных материалов, и испускают свет в инфракрасном диапазоне.

Когда к многослойной системе применили напряжение,сквозь лазер прошли электроны. Точно подобранные материалы и толщина слоев вынуждают электроны терять часть энергии во время перехода с одного слоя на другой. Эта энергия выделяется в форме света и создает инфракрасный лазерный луч.

— Наши квантово-каскадные лазеры — циркулярные, с диаметром менее 0,5 миллиметра, сообщил профессор Готтфрид Штрассер, руководитель Центра микро и наноструктур университета. — Это геометрическое свойство помогает убедиться, что лазер испускает свет со строго определенной длиной волны.

Это важно для химического анализа газов, поскольку многие газы поглощают весьма специфическое количество инфракрасного света, добавил профессор Бернхард Ленди из Института химических технологий и аналитики университета. Именно потому газы можно будет легко идентифицировать по их индивидуальному инфракрасному следу. Процесс требует наличия лазера с нужной длиной волны и датчика, который измеряет количество инфракрасного излучения, поглощенного газом.

Лазерный датчик

— Наша микроскопическая структура уникальна тем, что одновременно является лазером и датчиком, заявил профессор Жедлак.

Для этого используются два концентрических квантово-каскадных кольца, которые одновременно способны излучать и улавливать свет, даже если происходит все на двух немного отличных длинах волн.

Квантово-каскадные кольца

Сначала одно кольцо излучает лазер, который проходит сквозь газ и отражается обратно зеркалом. Встречает лазер уже другое кольцо, которое измеряет его мощность.

Сразу после этого два кольца меняются ролями и производят следующее измерение.

Тестируя новую форму датчика, венские ученые столкнулись с архисложной проблемой: им потребовалось разделить изобутен и изобутан — две молекулы, которые помимо похожих названий обладают весьма подобными химическими свойствами. датчики прошли этот тест на ура, идентифицируя оба газа.

— Сочетание лазера и датчика в одном дает много преимуществ, заключил Штрассер. — Датчики могут быть весьма компактными, а на одном микрочипе может поместиться целая группа таких датчиков, чтобы управлять различными длинами волн одновременно.

Применение технологии практически неисчерпаемое, от экологии до медицины.

Результаты опубликованы в издании ASC Photonics.

24.10.2016




Высокие технологии

Российские ученые предложили эффективный метод синтеза сверхтвердого борида вольфрамаРоссийские ученые предложили эффективный метод си...

Ученые из Сколтеха и Томского полите...

Российские инженеры сконструировали первый российский 3D-принтер для космосаРоссийские инженеры сконструировали первый россий...

Инженеры Томского политехнического университет...

В России создали аналог импортных навигационных системВ России создали аналог импортных навигационных с...

Аналог импортных навигационных систем разработ...

Химики СПбГУ придумали греющийся термос для проведения реакцийХимики СПбГУ придумали греющийся термос для прове...

Ученые Санкт-Петербургского университета совме...

Эко-робот Umoz обожает влажность и не любит солнечные лучиЭко-робот Umoz обожает влажность и не любит солне...

Разработку необычных роботов-компаньонов продо

Российские ученые разработали высокопрочные материалы из прекерамической бумаги для авиакосмической отраслиРоссийские ученые разработали высокопрочные матер...

Исследователи Томского политехнического универ...

Ученые разработали принципиально новый тип безлинзовых оптических ловушек для «лаборатории на чипе»Ученые разработали принципиально новый тип безлин...

Ученые Томского политехнического университета ...

Российские ученые научились управлять частотой спектральной линии черенковского дифракционного излученияРоссийские ученые научились управлять частотой сп...

Ученые Томского политехнического университета ...

Российские ученые разработали хромовые покрытия для защиты циркониевых элементов ТВСРоссийские ученые разработали хромовые покрытия д...

Ученые Томского политехнического университета ...

Робособака поможет бороться с самозахватом городских территорийРобособака поможет бороться с самозахватом городс...

В распоряжении специалистов Госинспекции по&nb...

На форуме Nobel Vision спрогнозируют технологическое будущее планетыНа форуме Nobel Vision спрогнозируют технологичес...

Форум Nobel Vision. Open Innovations 2.0 пройд...

В Московском Политехе разработали первый отечественный фотополимерный принтер, работающий по технологии LCDВ Московском Политехе разработали первый отечеств...

Устройство можно использовать в стоматоло...

Промышленные роботы приходят в НовосибирскПромышленные роботы приходят в Новосибирск

16 ноября на базе Новосибирского государс...

Разработан «симулятор пальца» для оценки безопасности роботовРазработан «симулятор пальца» для оценки безопасн...

Корпорации разработали технологию оценки безоп...

Разработана целая технология для выявления горьких орешковРазработана целая технология для выявления горьки...

Наверняка каждому хоть раз попадалась мин...

Ученые открыли такие свойства спирта, о которых никто и подумать не могУченые открыли такие свойства спирта, о которых н...

Ученые Сколтеха вместе с коллегами из&nbs...

Химики предложили новый способ нанесения электропроводящего полимера для тонкого контроля качества покрытияХимики предложили новый способ нанесения электроп...

Ученые РХТУ им. Д.И. Менделеева вместе с ...

Прорыв с коллоидными "шахматами" поможет в медицинеПрорыв с коллоидными "шахматами" поможет в медици...

Коллоидные частицы становятся все более з...

Прочнее стали. Этот несгибаемый углепластикПрочнее стали. Этот несгибаемый углепластик

В современном мире в машиностроении, авиа...

Ученые создали человека-паука, бросившего вызов гравитацииУченые создали человека-паука, бросившего вызов г...

Специальные вакуумные присоски уже позвол

Разработан лазер с самой короткой длиной волныРазработан лазер с самой короткой длиной волны

Ученые из Нагойского университета совмест...

Кажется, искусственный интеллект вот-вот получит новый импульсКажется, искусственный интеллект вот-вот получит ...

Ученые из Оксфордского университета вмест...

Новый сплав на основе вольфрама противостоит радиации без поврежденийНовый сплав на основе вольфрама противостоит ради...

Больше всего новинка востребована в среде...

Открыты свойства идеального катализатораОткрыты свойства идеального катализатора

Эффективные и недорогие химические процес...

Особое строение атома серы позволило открыть его новые свойстваОсобое строение атома серы позволило открыть его ...

Исследование позволит использовать его эл...

Роботы наступают на ритейлРоботы наступают на ритейл

Ритейлер Walmart объявил о планах оснасти...

Эксперимент NOvA представил убедительные доказательства осцилляций антинейтриноЭксперимент NOvA представил убедительные доказате...

Уже более трех лет в эксперименте NO...

Китай снова всех удивил, подарив миру особую электроникуКитай снова всех удивил, подарив миру особую элек...

Китайские учёные разработали умное покрытие, к...

6 преимуществ интеллектуального освещения6 преимуществ интеллектуального освещения

Умное освещение продолжает завоёвывать популяр...

Компания Sony возрождает собаку-роботаКомпания Sony возрождает собаку-робота

Японский гигант электроники Sony встречает нов...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston HyperX 3K 240GB (SH103S3/240G)8290.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на
Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Новости компаний, релизы

На какой срок лучше брать кредитНа какой срок лучше брать кредит
Startup Tour возвращается в ТатарстанStartup Tour возвращается в Татарстан
Зубные пасты с сибирским характеромЗубные пасты с сибирским характером
Стоит ли тратить время на аниматикСтоит ли тратить время на аниматик
Пинскдрев – производитель мебели из БеларусиПинскдрев – производитель мебели из Беларуси