منذ عام 2021، توصل دو فان مينه، وهو طالب في معهد K63 للفيزياء التقنية، إلى فكرة تصميم وتصنيع جهاز لقياس الغازات السامة في البيئة. بتوجيه من المحاضر، قام مينه، بالتعاون مع ترونج هونغ كوونج، ونغوين ثي ماي آنه، ونغوين نجوك مينه، بتطوير الفكرة.

بعد عامين من البحث، تم ترقية جهاز قياس الغاز السام الخاص بمجموعة الطلاب من خلال 3 إصدارات، مع 3 أجزاء رئيسية بما في ذلك الغلاف، ودائرة التحكم الإلكترونية، ومعالجة الإشارة، وغرفة القياس.

وقال مينه إنه في بيئات الإنتاج الصناعي، تظهر في كثير من الأحيان أنواع عديدة من الغازات السامة، مثل مجموعات NOx وNH3 وH2S وCOx، حيث تؤثر مجموعات NOx وH2S وNH3 بشكل مباشر على صحة الإنسان. إن معيار التركيز المسموح به لهذا الغاز في بيئة العمل هو أقل من 50 جزء في المليون. يمكن لجهاز القياس الذي ابتكره الفريق اكتشاف الغازات السامة الموجودة بمستويات منخفضة (تركيز الغاز 10 جزء في المليون) وسيعطي تنبيهًا.

النقطة الأكثر أهمية وصعوبة هي دراسة المستشعر الذي يمكن أن يعمل كمفتاح يسمح بتشغيل وإيقاف تيار الدائرة كما هو الحال في الدائرة الكهربائية. في هذا التطبيق، يعمل الغاز السام كمحفز خارجي يتسبب في تشغيل المفتاح عن طريق تغيير المقاومة. وقد اختارت المجموعة V2O5 كمواد لتطبيقات استشعار الغاز. عند درجة حرارة الغرفة، لا يستطيع V2O5 الاستجابة إلا لغاز واحد وهو الأمونيا (NH3)، ولكن بالنسبة للغازات السامة الأخرى مثل H2S، CO، CO2، NO2... لا يوجد أي تغيير تقريبًا، مما يعني أن المستشعر لا يمكنه الاستجابة لغازات أخرى غير NH3، مما يدل على أن المستشعر يتمتع بانتقائية عالية ضمن حد تركيز الغاز 500 جزء في المليون الذي درسه فريق البحث.

وقال مينه إن الاختبارات العملية أظهرت أن الجهاز قادر على اكتشاف وجود الغازات السامة في البيئة وإصدار تحذيرات. عندما يتجاوز تركيز الغاز المستوى القياسي وهو 50 جزء في المليون، سيصدر الجهاز تحذيرًا بإشارة جرس. بالإضافة إلى التحذير، يحتوي الجهاز أيضًا على شاشة مدمجة تعرض قيمة تركيز الغاز المراد قياسه وترسم منحنى إشارة لتغير التركيز.

تتوفر في الأسواق حاليًا أنواع عديدة من المنتجات التي تقيس الغازات السامة في البيئة، وهي مستوردة من الصين وألمانيا واليابان، ويتراوح سعرها من عدة ملايين إلى مئات الملايين من الدونغ. هناك بعض المنتجات التي تم تطويرها في فيتنام ولكن معظم أجهزة استشعار الغاز (شرائح الاستشعار) يجب استيرادها من الخارج.

قيّم البروفيسور نجوين دوك هوا، نائب مدير المعهد الدولي للتدريب على علوم المواد (ITIMS) بجامعة هانوي للعلوم والتكنولوجيا، والمحاضر، هذا المنتج بأنه منتج بحثي طلابي، يشمل تصنيع المواد، وشرائح الاستشعار، ودوائر القياس، وعرض البيانات... وأوضح السيد هوا أن المنتج لا يزال في مرحلة الاختبار، لكن "ميزته تكمن في أن الفريق قد صنع شريحة استشعار تتميز بخصائص متميزة، مثل انخفاض استهلاك الطاقة، ومعدل استجابة مرتفع، والقدرة على اكتشاف الغازات السامة بتركيزات منخفضة". وأشار إلى أن المنتج يحتاج إلى تحسين في التصميم وبعض ميزات التشغيل ليصبح مناسبًا ومريحًا للاستخدام اليومي.

وقد فاز بحث المجموعة مؤخرًا بالجائزة الثانية في المسابقة الوطنية للبحث العلمي للطلاب لعام 2022.

بيتش ثاو