Более чувствителен к кислороду: российские учёные создали замену импортным сенсорам для автомобилей

Российские учёные из ТГУ разработали прототипы сенсоров для автомобильных лямбда-зондов, измеряющих уровень кислорода в выхлопных газах. Сенсоры созданы на основе оксида галлия, они получены путём высокотемпературного отжига. Как утверждают авторы работы, такие материалы более чувствительны к кислороду, чем те, что используются в современных лямбда-зондах, и имеют ряд преимуществ перед импортными аналогами.

Новая разработка значительно уменьшит расходы на запчасти, сделав их доступнее.

Российские учёные из Томского государственного университета (ТГУ) создали новые сенсоры автомобильных лямбда-зондов — датчиков, которые измеряют уровень кислорода в выхлопных газах и отслеживают таким образом корректность работы двигателя. По словам авторов работы, сенсор может стать более дешёвой и доступной альтернативой импортным автозапчастям. Об этом RT сообщили в пресс-службе ТГУ.

Считается, что для правильной работы лямбда-зонды должны обладать высокой чувствительностью к кислороду и сохранять стабильность работы при температуре 600—900 °C. Такие свойства имеются у оксида галлия, именно это соединение авторы работы использовали в качестве основы для новых кислородных сенсоров.

Учёные решили исследовать различные формы оксида галлия — полиморфы. Так химики называют соединения с одинаковым химическим составом, но различной кристаллической структурой.

По итогам экспериментов авторы работы отобрали наиболее чувствительные к кислороду структуры на основе метастабильного полиморфа оксида галлия и создали специальную плёнку методом отжига при 1000 °C.

«При этом плёнка превратилась в массив микрокристаллов, отличающийся развитой поверхностью и высокой чувствительностью к кислороду. Такой материал впервые был получен этим методом», — пояснил RT заведующий лабораторией металлооксидных полупроводников ТГУ Алексей Алмаев.

Для проверки работы сенсора учёные создали условия, похожие на выхлопную систему автомобиля. Оказалось, что новый сенсор не только более чувствителен к кислороду, чем многие современные лямбда-зонды, но также может работать в широком диапазоне температур.