Czujniki światłowodowe z Politechniki Warszawskiej
Nowoczesne czujniki światłowodowe błyskawicznie wykryją zagrożenie
biologiczne czy chemiczne lub zasygnalizują uszkodzenie materiałów
konstrukcyjnych. O ich wyjątkowych właściwościach decydują pokrywające
je nanowarstwy, nad którymi pracują m.in. naukowcy z Politechniki
Warszawskiej.
W ocenie dr hab. inż. Mateusza Śmietany z Instytutu Mikroelektroniki i Optoelektroniki Politechniki Warszawskiej od czujników oczekuje się przede wszystkim wysokiej czułości i niezawodności oraz możliwości pracy w wysokiej temperaturze czy silnym polu elektromagnetycznym. Jego zdaniem oczekiwania te mogą z powodzeniem spełniać rozwiązania czujnikowe oparte na światłowodach.
Światłowody są nie tylko lekkie, kompaktowe i bezpieczne dla użytkownika. Oprócz tego transmisja światła w światłowodzie jest niewrażliwa na zakłócające pola elektromagnetyczne, co jest szczególnie istotne w środowisku przemysłowym. Z kolei czujniki światłowodowe można z powodzeniem stosować w trudnodostępnych miejscach, gdzie panuje wysoka temperatura lub ciśnienie. "Do powyższych zalet należy dodać zdolność do ciągłej jakościowej i ilościowej analizy zmian wielu parametrów otoczenia, wysoką czułość oraz długookresową niezawodność” – wylicza badacz.
Celem badań dr hab. inż. Mateusza Śmietany, realizowanych na Politechnice Warszawskiej, jest opracowanie zarówno odpowiedniej technologii wytwarzania warstw na potrzeby niezawodnych czujników światłowodowych, jak i samych konstrukcji tych czujników. Prace badawcze już wkrótce będzie można prowadzić w Laboratorium Centralnym Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii CEZAMAT w Warszawie.
Warstwy, którymi pokrywane są czujniki światłowodowe, pozwalają zainicjować lub podwyższyć czułość na wybrany czynnik, a także obniżyć wpływ innych czynników na uzyskiwany sygnał pomiarowy. Są one zazwyczaj bardzo cienkie, ich grubość sięga kilkudziesięciu nanometrów. Niektóre z nich mają porowatą strukturę, która pozwala na wnikanie molekuł mniejszych niż pory, również osiągające rozmiary nanometrów. Nanowarstwy mogą sprzyjać przyłączaniu się do czujnika białek, wirusów czy bakterii. Dzięki temu czujnik może zidentyfikować pojawiające się w danym miejscu szkodliwe dla człowieka czynniki pochodzenie biologicznego.
Metody opracowane przez zespół dr Śmietany pozwalają na wytworzenie cienkich i transparentnych optycznie warstw. Należą do nich: warstwy węglowe np. nanokrystaliczny diament i warstwy diamentopodobne; a także tlenki i azotki metali: tytanu, aluminium oraz półprzewodników, np. krzemu.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
Tagi: czujnik, swiatlowod, krzem, polprzewodnik, nanowarstwa
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje