Uhlíkové nanostruktury jsou díky svým unikátním vlastnostem využitelné v detekci nebezpečných látek.
Výhodou je možnost aplikace přímo do chytrých textilních materiálů a i předpokládaná cena ukazuje, že by se mohly rychle rozšířit.
Výzkumný a vývojový projekt Uhlíkové nanostruktury pro senzorové aplikace realizovaný v Tesle Blatná se zaměřuje na takzvané nízkoteplotní procesy, které se kombinují s mikroelektronickými technologiemi a tím se dociluje i vysoké produktivity výroby. Nanostruktury mají při konstruování senzorů netušené možnosti. Fungují například i jako adhezní vrstva. Aktivní vrstva na detekci požadovaného plynu se tak lépe naváže na podkladový materiál (keramika, flexibilní materiály atd.). Nanostruktury jsou vysoce pórovité, velmi dobře tak přilnou například na materiálu keramické povahy. Vyznačují se navíc rychlou odezvou a vysokou citlivostí.
Cílem je vytvoření a ověření nových technologií pro praktické využití uhlíkových nanostruktur. V současnosti se vyrábí řada podobných čidel, ale ta, na kterých právě pracují v Tesle, budou díky své konstrukci vhodná i pro nové způsoby užití. Například při zajištění bezpečnosti záchranných týmů v rizikových prostředích. „Čidla budou aplikovatelná i do chytrých textilních materiálů nebo do mikrosystémů. Vysoký stupeň miniaturizace jim dává obrovský aplikační potenciál a význam bude mít i jejich přijatelná cena,“ doplnil Pavol Ozaňák z Tesly Blatná. Významné podle něj je, že součástí projektu jsou nejen nové technologie, ale i přímo funkční vzorky čidel, které budou schopny zapojení do elektronických obvodů. Mezi další nedocenitelné výhody takto konstruovaných senzorů patří bezpochyby jejich rozměry. Například senzor na měření relativní vlhkosti je velký 2,5 x 8,8 x 0,6 mm, teplotní senzor je pak ještě menší. Navíc jsou zařízení natolik citlivá, že jim ke sběru požadovaných dat nebrání fakt, že je zakryje ochranný oblek.
V roce 2015 byla takto ověřena nová čidla pro čpavek a kysličníky dusíku a v roce 2016 to budou čidla citlivá na přítomnost kysličníků uhlíku a zemního plynu, tedy zařízení více než potřebná.
Na projektu spolupracují kromě Tesly Blatná i další subjekty jako například Centrum organické chemie Rybitví, Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd a Západočeská univerzita v Plzni - Fakulta elektrotechnická.
Výzkum a vývoj podpořila Technologická agentura ČR částkou 19,3 milionu korun.
Leoš Kopecký
