Техника - молодёжи 1993-10, страница 44

Наследники «Г1>рги», которая не ветер

Разговор неожиданно начался с того, что кандидат биологических наук А. М. Королев попросил у меня портфель...

— Нет-нет, открывать не надо! И так узнаю что внутри..

Тут он сгал подносить к закрытому портфелю одну за другой тонкие гибкие трубочки (как выяснилось потом, зонды), тянувшиеся от малопримечательного сочетания нескольких электронных блоков и путаницы проводов.

— Похоже, книги или журналы — словом, печатная продукция,—вынес вердикт Королев через пару минут.— Дня гри назад там побывала копченая рыба, а еще раньше —стиральный порошок и крем для обуви

— Но как же вы узнали?! — не выдержал я.— Как работает ваш прибор?

— Перед вами — «Пурга», то есть полупроводниковое устройство для газового анализа,— представил устройство Королев.— А проще — «электронный нос», который распознает запахи примерно так же, как собака-ищейка...

Так писал я лет десять назад о суперновинке гого времени. И вот опять переступаю порог биофака МГУ.

— Здравствуйте, Александр Михайлович, что новенького?

На стеллаже — прибор размером с портативный телевизор, на лицевой панели — знакомая надпись: «Пурга-3» «Пурга-1», помнится, занимала целую приборную стойку?

— А, вчерашний день! — машет рукой Королев, ныне заведующий лабораторией общих и прикладных проблем хеморецепции. «День сегодняшний» весит 4,5 кг и помещается в кейсе завлаба. С т ретьим вариантом уже можно работать на полигоне, заверил А. М. и продемонстрировал, как это делается...

Устройство разделено на три блока. Первый — набор чувствительных датчиков (сенсоров) — смонтирован в коробке не больше футляра для духов. При необходимости его крепят на удобной телескопической рукоятке (просунешь в такой закоулок, куда и самый любопытный нос не пролезет!). Во втором блоке — электроника, позволяющая выводить полученную ин-

А. М.Королев.

формацию на цифровой индикатор или — по желанию — на зуммер: предупредительный сигнал отметит, что содержание некоего вещества (в воздухе ли, в воде) превысило определенный порог. А третий блок вмещает кадмийникелевые аккумуляторы и «побудитель расхода» (как его любит именовать Королев), или иначе — мембранный насос.

Запахи распознаются на мембранах — что в поироде, что в технике. Еще в первых моделях «Пурги» применили полимерные аналоги естественных клеточных мембран. Поначалу эти тонкие лепестки разноцвет-

Так выглядит «день вчерашний». Н а дальнем плане, слева — «Пурга-3». На переднем п 1 а н е — части портативного «электронного носа».

ных пленок размером в пятак устанавливали в измерительные ячейки и «прокачивали» сквозь них поток анализируемой жидкости (или газа). То есть получался своеобразный аналог природного рецептора (обонятельного, вкусового?), непосредственно взаимодействующего с веществом. При контакте пахучего вещества с полимерной мембраной на ней меняется поверхностный электриче

ский заряд; ли изменение улавливается, обрабатывается электроникой — и выводится на регистратор. А какое это вещество, пользователь определяет либо по виду кривои на ленте самописца, либо по цифрам на жидкокристаллическом табло.

— Понимаете теперь, зачем в состав аппаратуры включен побудитель расхода? — продолжал пояснения Королев.— Это — аналог легких и обеспечивает приток воздуха к чувствительным мембранам.

Новые мембраны если и не уравнялись по размерам с природными, го в значительной степени к ним приблизились. Взгляните на фото: квадратик величиной со спичечную головку и есть чувствительный элемент! На стеклянной подложке — слой полимера, рядом вырисовывается узор электродов, которые и снимают с него заряд.

Но это, как выяснилось, не предел; в лаборатории Королева (и в нескольких других, занимающихся сходной проблематикой) работают над созданием чувствительного сенсора, который уместится на затворе МОП-транзистора. Для наглядности представьте, что на продемонстрированном квадратике разместятся десятки, сотни, а то и тысячи чувствительных элементов! Электронная часть установки тоже ужмется почти до размеров... носа, при весе не более 100 г.

Чем пахнет славянский шкаф?

Ну хорошо, а зачем все это надо? Вопрос так и вертелся на языке, и наконец я задал его Королеву.

— Практическое применение? Во-можностей сколько угодно... Ну, например: вы когда-нибудь задумывались, чем пахнет новая мебель?

Современные сенсоры невелики' рассмотреть их как следует можно лишь с помощью лупы...

А еще лучше — прибегнуть к помощи микроскопа: только он позволит увидеть узор молекулярной эпитаксии на сенсоре

41