Cercetătorii Departamentului Microelectronică și Inginerie Biomedicală (DMIB) din cadrul Facultății Calculatoare, Informatică și Microelectronică (FCIM) a Universității Tehnice a Moldovei (UTM) înregistrează un nou succes științific de anvergură internațională. Ei au publicat recent o lucrare în renumita revistă Materials Today Nano, editată de prestigiosul grup Elsevier. Această publicație se află într-un segment de elită al revistelor academice, fiind cotată Q1 în patru domenii-cheie: fizica materiei condensate, biomateriale, chimia materialelor și materiale electronice, optice și magnetice.
Hidrogenul – energia viitorului și provocările detectării
Lucrarea reprezintă rezultatul unui efort comun derulat pe parcursul a patru ani de colaborare între UTM, Universitatea Christian-Albrechts din Kiel (Germania), Fraunhofer Institute for Silicon Technology (Germania) și University of Central Florida (SUA). Studiul se axează pe una dintre cele mai stringente probleme ale utilizării hidrogenului ca sursă de energie alternativă: siguranța detecției acestuia. Deși hidrogenul este o resursă energetică promițătoare, utilizarea sa vine cu provocări majore cauzate de proprietățile sale intrinseci – este incolor, inodor, extrem de inflamabil și dificil de detectat.
Pentru a răspunde acestei provocări, echipa de cercetători de la Universitatea Tehnică a Moldovei a dezvoltat un nanosenzor inovator, bazat pe nanofire de ZnO/Al₂O₃ cu miez binar – înveliș ternar, realizat prin efectul Kirkendall la scară nanometrică. Această structură avansată permite detectarea extrem de rapidă a hidrogenului, chiar și la temperaturi reduse, cu un timp de răspuns de până la o secundă și o sensibilitate ridicată la concentrații scăzute de 100 ppm.
Tehnologia nanosenzorilor – inovație la nivel atomic
Nanofirele utilizate în acest nanosenzor au fost obținute prin sinteză de transport prin flacără și depunere de straturi atomare, urmată de un tratament termic la 975°C, care a condus la transformarea Al₂O₃ în ZnAl₂O₄. Această modificare generează o heterostructură n-n ce acționează ca un catalizator, amplificând semnalul senzorului la prezența hidrogenului. Validarea experimentală a fost realizată prin tehnici avansate precum SEM, TEM, HRTEM și XRD, confirmând performanțele structurale și funcționale ale dispozitivului.
Publicarea acestei lucrări în Materials Today Nano oferă o expunere deosebită comunității științifice de la UTM, fiind accesibilă prin ScienceDirect pentru milioane de cercetători din întreaga lume. Aceasta contribuie atât la sporirea notorietății autorilor, cât și a instituției pe care o reprezintă, consolidând poziția UTM în elita cercetării internaționale.
Departamentul Microelectronică și Inginerie Biomedicală din cadrul FCIM-UTM are un rol esențial în promovarea cercetării de excelență și a colaborărilor internaționale. Cadrele didactice de aici transferă zi de zi experiența lor către studenții de la trei programe de studii: „Electronica Aplicată”, „Microelectronica și Nanotehnologii” și „Inginerie Biomedicală” de la ciclurile I și II – licență și masterat, precum și la 5 specialități de la ciclul 3 – doctorat.
Studenții pasionați de microelectronică și nanotehnologii au oportunitatea să participe activ la astfel de cercetări revoluționare în cadrul Centrului de Nanotehnologii și Nanosenzori al UTM. Acest mediu academic dinamic le permite să se implice în proiecte inovatoare cu impact global, contribuind astfel la progresul științific și tehnologic al societății.
