Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) разработали сверхчувствительный сенсорный элемент на основе черного кремния, который улавливает мельчайшие следы высокотоксичных нитроароматических веществ. С его помощью можно определять наличие молекул взрывчатки и вести мониторинг загрязненности окружающей среды.
Черный кремний получают путем реактивного травления стандартных кремниевых подложек. По словам ученых, такой кремний приобретает шипастую наноструктурированную поверхность. Далее его покрывают слоем карбазола толщиной в одну молекулу — он обеспечивает чувствительность сенсора нитроароматическим веществам, например, нитробензолу. При этом сенсор не реагирует на присутствие молекул других веществ: толуола, метанола, этанола и так далее. «Нитроароматические соединения входят в число наиболее опасных для окружающей среды, куда они попадают через сточные воды производств лаков, красок, растворителей, военных производств, — рассказал научный сотрудник Центра научной технологической инициативы ДВФУ Александр Кучмижак. — Они содержатся во многих взрывчатых смесях. Обнаруживать нитроароматические соединения в сверхмалых концентрациях крайне трудная и важная практическая задача». Сенсорный элемент предполагает многоразовое использование. Его можно применять в системах газовых датчиков, которые помогают обеспечивать общественную и экологическую безопасность. В исследовании участвовали ученые Дальневосточного отделения Российской академии наук, Технологического университета Суинбурн и Мельбурнского центра нанотехнологий. Материал подготовлен в партнерстве с Дальневосточным федеральным университетом.Черный кремний/Nature Communications
