Научно-производственному предприятию «Сенсерия» всего полтора года, но его разработки – газовые сенсоры –
уже известны и в США, и в Германии, и в Польше…

С точностью до молекулы
OOO НПП «Сенсерия» появилось в сентябре 2004 года, когда научный коллектив лаборатории физики полупроводниковых приборов СФТИ под руководством зав. лабораторией О.В. Анисимова и при поддержке отдела трансфера технологий ТГУ выиграл конкурс инновационных проектов администрации Томской области. К тому времени коллективу уже было что предложить – газовые сенсоры из диоксида олова успешно проходили испытания.
– В 1993 году в лабораторию поступил заказ от Министерства обороны на разработку датчиков кислорода, – рассказывает Олег Викторович. – В качестве сенсоров были использованы полупроводниковые материалы, которыми лаборатория занималась уже давно. Это направление оказалось интересным и перспективным, сотрудники лаборатории начали разрабатывать датчики и на другие газы.
Сам Олег Викторович закончил РФФ ТГУ и пришел в лабораторию в 1996 году. Пришлось осваивать несколько направлений научной деятельности – прежний заведующий лабораторией В.П.Воронков считал, что нельзя быть узким специалистом только в одной области, нужно было знать весь технологический цикл, методы изготовления материала, перспективы использования. Возможно, такой подход и помог коллективу найти свою «нишу» на обширном рынке газовых датчиков, где конкуренция довольно сильна. Диоксид олова используется во всем мире, например, японские коллеги делают из него газовые сенсоры по керамической технологии. Но ученые СФТИ (с.н.с., к.ф.-м.н. Н.К.Максимова, вед. технолог Е.В.Черников, н.с. С.С.Щеголь) нашли свою «изюминку».
– В качестве основы мы используем тот же диоксид олова, но получаем его в виде тонких наноразмерных пленок методом напыления, – объясняет О.В. Анисимов. – Одним из условий эффективной работы полупроводникового газового сенсора должно быть максимальное отношение площади поверхности к объему. А поскольку при напылении это отношение получается высоким – большее количество газа может адсорбироваться в единицу времени, поэтому и сенсор обладает высокой чувствительностью. Керамические полупроводники или более толстые пленки в этом плане сильно уступают.
Созданные в лаборатории сенсоры обладают также и более высокой надежностью. Кроме того, у них низкая вероятность ложного срабатывания, в отличие, например, от современных оптических противопожарных сенсоров. А вот скорость срабатывания, наоборот, выше. Достаточно одной молекулы газа или дыма, попавшей на сенсор, и он даст об этом знать.

А у нас в квартире – газ
Применяться подобные сенсоры могут очень широко – как в промышленности, так и в быту, на автозаправках, станциях технического обслуживания. Например, всегда актуальным является контроль за взрывоопасными газами – хоть в шахте, хоть в квартире. Но здесь важен не только сенсор, а вся система предупреждения аварии. Забыли вы, к примеру, выключить газовую плиту – датчик не только сообщит об этом, но и перекроет подачу газа.
Не очень сложную электронную «начинку» разрабатывают здесь же, в лаборатории, но, в основном, адаптируют те системы безопасности, что уже производит промышленность. Одним из партнеров стало ЗАО ПО «Спецавтоматика» (г. Бийск) – одно из крупнейших предприятий за Уралом по производству систем пожарной безопасности. Его представители еще в 2004 году на выставке угледобывающих предприятий в Кемерове заинтересовались противопожарными сенсорами томских физиков и взяли себе на испытание пять датчиков. В итоге c ЗАО ПО «Спецавтоматика» есть предварительная договоренность об их участии в качестве инвестора малого предприятия «Сенсерия» и подаче совместной заявки в фонд Бортника на продолжение финансирования данной разработки. Первый грант этого фонда для проведения НИОКР был получен сотрудниками «Сенсерии» еще год назад.
Сейчас идет сертификация и подготовка к серийному производству разработок с использованием полупроводниковых газовых сенсоров. А научные исследования тем временем продолжаются.
– Еще одно из перспективных направлений в этой области – создание приборов и систем обнаружения взрывчатых веществ – тротила, гексогена, над которыми мы сейчас и работаем. Есть и много других задумок, к сожалению, на них пока не хватает времени и средств.
«В запасе» остается разработка сенсоров для предварительной медицинской диагностики некоторых заболеваний, например, бронхиальной астмы. Известно, что человек, страдающий этим недугом, выдыхает вместе с воздухом молекулы ацетона, которые можно было бы определять соответствующими сенсорами. Еще одна хорошая задумка – сенсор чистоты воздуха, который устанавливается в помещении.
Параллельно в лаборатории началось исследование и другого очень перспективного полупроводникового материала для сенсоров – WО3, но это уже другая тема.

Наталья ШАРАПОВА
Фото Евгения ВОРОШИЛОВА