Воронежские ученые изобрели способ чувствовать наркотики на расстоянии

Высокоэффективный газовый сенсор является замечательным примером актуального направления наноиндустрии.

В рамках очередного выпуска рубрики «Воронежские технологии» наше издание хотело бы рассказать о совместном продукте ученых сразу трех вузов: ВГУ, ВГАУ и Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Разработка специалистов из этих научно-образовательных центров называется «электронный нос». Она может применяться в самых разнообразных сферах – от обеспечения правопорядка до медицины. Технология представляет из себя высокоэффективный химический газовый сенсор. Этот проект, поддержанный Российским научным фондом, вместе с коллегами воплотил в жизнь доктор физико-математических наук, профессор ВГУ, академик РАН Валентин Михайлович Иевлев.

Именно этот ученый собрал коллектив лучших специалистов из Воронежского государственного университета, Воронежского государственного аграрного университета и Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Кооперация была крайне необходима, потому что этого требовала специфичность изучаемых объектов. Пристальное изучение наноматериалов выполнить в одиночку просто невозможно. Но вот, ученые объединились и создали упомянутый нами «электронный нос».

Этот химический газовый сенсор работает по принципу физических свойств полупроводников. Он изменяет собственные электрические характеристики под влиянием внешних воздействий. К ним относится наличие электромагнитных полей, потоки теплового или ионизирующего излучения, а также присутствие в атмосфере различных газообразных молекул. На поверхности полупроводников могут сорбироваться (оседать) молекулы различных веществ, вследствие чего происходит изменение его электрической проводимости. Так по величине электропроводности можно получить информацию о состоянии среды или присутствии в атмосфере тех или иных газообразных веществ.

Ярким примером газового сенсора является алкотестер, который используют сотрудники ГИБДД для выявления нетрезвых водителей. Так и «электронный нос», который изобрел Валентин Иевлев с коллегами, может выполнять подобные функции. Технология способна улавливать взрывчатые и наркотические вещества. Кроме того, с помощью газового сенсора можно своевременно установить присутствие взрывоопасного газа метана в шахтах. А это позволит существенным образом повысить безопасность проведения горных работ. Можно установить присутствие ядовитого угарного газа, определить качество и состав пищевых продуктов.

Группа ученых под руководством Валентина Иевлева пошла дальше. Она разработали прибор, который может диагностировать некоторые виды онкологических заболеваний. Его действие основано на том, что у больных нарушается обмен веществ. В данном случае у человека выделяются вещества, характеризующие нездоровый метаболизм. Так называемые биомаркеры. На основе полупроводниковых наноструктур разработан экспресс-метод диагностики – по выдыхаемому воздуху. Конечно, диагноз не окончательный, но он заставляет насторожиться пациента и врача. Становится показанием к последующему детальному обследованию. А ведь успех лечения онкозаболеваний напрямую зависит от того, насколько быстро поставили диагноз и начали терапию. Простота такого анализа позволяет обследовать больше людей в сравнительно короткое время.

Необходимо признать, что изготовление высокоэффективных газочувствительных сенсоров является одним из направлений современной наукоемкой наноиндустрии. Над созданием таких приборов трудятся ученые и инженеры ведущих промышленных стран Европейского Союза и США.

Теперь в этом направлении отличилась еще и Россия. В частности, наш родной город Воронеж.

- Проект «Электронный нос» - отличный пример межвузовского взаимодействия и конвергенции научных направлений. Физика, химия, биология и профильные специалисты объединены в решении общей задачи. Думаю, что в современном мире только объединяясь в консорциумы можно добиться успеха уровня планеты! Надеюсь, проект в скором времени найдёт своего инвестора, - комментирует начальник управления инноваций и предпринимательства ВГУ Дмитрий Жукалин.

Илья Ершов

Фото пресс-службы ВГУ