Doctoranzii Nicolai ABABII și Nicolae MAGARIU sub îndrumarea prof. univ., dr. hab. Oleg LUPAN, șef Departament Microelectronică și Inginerie Biomedicală, Facultatea Calculatoare, Informatică și Microelectronică, Universitatea Tehnică a Moldovei, în colaborare cu echipele de la Universitatea din Kiel, Germania, Universitatea de Petrol și Studii Energetice, India, Universitatea din Leeds, Regatul Unit și Universitatea Utrecht, Olanda au proiectat, obținut și cercetat heterostructuri de Al2O3/CuO în calitate de senzori stabili la umiditate în timpul aplicațiilor de detectare a gazului H2. Rezultatele acestei lucrări științifice au fost publicate în revista științifică de specialitate – „Sensors and Actuators A: Physical”, cu factor de impact 2.9, DOI: 10.1016/j.sna.2021.112804.

Autorii lucrării susțin că îmbinarea nanotehnologiilor, microelectronicii și ingineriei biomedicale poate dezvolta noi dispozitive portabile pentru aplicații biomedicale cu proprietăți unice și favoriza diagnosticarea diferitelor boli prin metode non-invazive.

Una dintre provocările majore în aplicarea practică a senzorilor rezidă în diminuarea sau lipsa cu desăvârșire a unei reacții din partea acestora la gaze. Acest fapt se datorează prezenței umidității și apei în atmosfera testată de analit, adică în respirație. De exemplu, testele de respirație cu hidrogen gazos investighează fiziopatologia bolilor gastrointestinale sau a tulburărilor intestinale în baza faptului că la fermentarea carbohidraților bacteriile din intestin produc gazul H2, cel mai frecvent lactuloză, la pacienții cu creștere excesivă a bacteriilor intestinale subțiri. În procesul efectuării acestor teste, structurile de testare a respirației sunt supuse la umidități ridicate, acestea rezultând din expirația pacientului. În lucrare, autorii prezintă straturi de CuO acoperite cu pelicule ultra-subțiri de 6 nm și 15 nm de Al2O3 cu o stabilitate excepțională și un răspuns la hidrogen gazos la o umiditate relativ ridicată (84% RH). Se raportează senzori de H2 gazos pe baza acestor heterostructuri care prezintă o selectivitate extraordinară față de alte molecule gazoase și stabilitate în prezența umidității.

Importanța acestei elaborări rezidă în optimizarea completamente a tehnologiei și a proprietăților suprafeței, datorită acoperirii și formării nanomaterialelor heterostructurate care îmbunătățesc stabilitatea umidității în timpul testelor de detectare a gazelor H2. Aplicabilitatea acesteia se regăsește și în lumea reală, cum ar fi analiza siguranței bateriei portabile în automobilele electrice, testele de respirație H2, testele de diagnosticare a mediului, medicamentelor, securității și siguranței alimentelor.

Nicolai ABABII este lector universitar, doctorand, deținător al Bursei de Excelență a Guvernului Republicii Moldova (2017-2018), Laureat al Premiului Național pentru Tineret, ediția 2020,  Nicolae MAGARIU activează ca asistent universitar, doctorand, Bursier de Excelență al Guverului Republicii Moldova (2018-2019), iar prof. univ., dr. hab. Oleg LUPAN activează la UTM timp de 27 de ani și este directorul Centrului Nanotehnologii și Nanosenzori, din cadrul Departamentului Microelectronică și Inginerie Biomedicală, Facultatea Calculatoare, Informatică și Microelectronică, Universitatea Tehnică a Moldovei. 

Suntem mândri de faptul că, alături de asemenea cadre didactice cu renume, studenții UTM se pot încadra în echipe de cercetare naționale și internaționale, să acumuleze cunoștințe profunde, dar și experiență profesională.

Aceste cercetări raportate și apreciate la nivel internațional au fost sponsorizate parţial de NATO Science for Peace and Security Programme (SPS) under grant G5634, Advanced Electro-Optical Chemical Sensors” AMOXES.

Referinţe :

Link-ul personalizat de partajare  

https://authors.elsevier.com/a/1d2rX3IC9d7V2n

Referinţe online  

https://doi.org/10.1016/j.sna.2021.112804  

Supplementary data  

https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0924424721002673-mmc1.docx