Revista si suplimente
MarketWatch
Inapoi Inainte

Domeniul senzoristicii și detecției, vârf al cercetării aplicative în INFLPR și pol național de excelență

21 Octombrie 2020




În cadrul aceluiași grup există proiecte ce au ca tematică fabricarea de senzori cu fibră optică pentru detecția rapidă a alergenului alunei, Ara h 1, din produsele alimentare. Potențialul sistemului de detecție FO-SPR este în prezent evaluat prin implementarea unor noi strategii bazate pe modificarea design-ului de fabricare a senzorului, precum și a suprafeței sale active, pentru a atinge noi standarde de miniaturizare, performanță, portabilitate, ușurință în utilizare și aplicații. De asemenea, un alt proiect ce vizează un subiect de actualitate este dat de utilizarea acestui biosenzor FO-SPR pentru detecţia rapidă şi specifică a coronavirusului SARS-CoV-2, platforma de detecție deschizând drumul spre direcții multiple de cercetare și colaborări, datorită diferitelor aplicații în care poate fi folosită.

În cadrul tematicii „senzori inteligenți”, grupul de cercetare „Procesare fotonică de materiale avansate” a reușit să obțină finanțare pentru proiecte naționale și internaționale ce au ca tematică o gamă largă de senzori, cu aplicații dintre cele mai diverse. În cadrul unui proiect internațional, membrii grupului au reușit să obțină „membrane” pentru senzori și traductori care pot detecta cu precizie foarte ridicată urme de gaze de război și simulanți ai acestora. De asemenea, membrii aceluiași grup de cercetare au reușit pentru prima dată scrierea cu laser de materiale anorganice/organice pentru fabricarea de dispozitive electronice și senzori pentru detecția de compuși volatili organici (etanol, amoniac, etc.). Cu aceeași tehnică de scriere directă au fost imprimate cu succes materiale hibride sub formă de pixeli micrometrici pentru dezvoltarea de matrici de senzori chemorezistivi cu limite de detecție de ordinul părților per miliard. S-au aplicat tehnicile laser atât pentru fabricarea de biosenzori pe bază de sisteme de detecție micofluidice, cât și pentru scrierea directă cu laserul pentru măsurarea presiunii în timp real. De asemenea, s-au obținut biosenzori flexibili inteligenți realizați prin transfer laser pentru monitorizarea fluidelor biologice și s-a dezvoltat o platformă modulară aeriană pentru monitorizare atmosferică inteligentă împreună cu senzori noi bazaţi pe materiale compozite active pentru detecţia compuşilor organofosforici. În prezent, în cadrul laboratorului, sunt în curs de derulare două proiecte naționale ce au la bază dezvoltarea unei platforme multi-agent de micro-laboratoare specializate în monitorizarea calității apei Dunării și Deltei Dunării cu obținere de senzori bazați pe oxizi metalici pentru detectarea de gaze toxice și dezvoltarea unei platforme de senzori cu unde acustice de suprafață bazată pe enzime extremofile pentru detecția aldehidelor în aer pe un domeniu larg de temperaturi. Fabricarea, calibrarea și testarea de sisteme avansate de senzori a deschis drumul către aplicații în securitate, ce vizează detecția de explozivi, rezultatele obținute fiind publicate în reviste internaționale prestigioase și în capitole de cărți și prezentate la conferințe internaționale importante din domeniu.



Proiectele internaționale desfășurate în cadrul Secției Laseri, în „Grupul Procesare fotonică de materiale avansate" (două proiecte NATO Știința pentru Pace și un Proiect European FP7), în cadrul unor colaborări internaționale (Institutul de Acustică „O.M. Corbino", CNR, Italia, Institutul Paul Scherrer din Elveția) - stabilite ca urmare a desfășurării cercetării în direcția dezvoltării de senzori cu unde acustice de suprafață pentru detecția de gaze de război sau senzori chemorezistivi pentru detecția de explozivi și precursori - plasează INFLPR într-o poziție importantă, în categoria Instituțiilor cu preocupări în domeniul senzoristicii.

O abordare inovativă a avut loc în grupul „Doturi Cuantice, nanopulberi și filme subțiri nanostructurate”, prin utilizarea unor filme nanocompozite bazate pe nanoparticule acoperite cu polimer ca filme senzitive pentru SUAS cu performanțe semnificativ îmbunătățite față de un film polimeric simplu. În cadrul unui proiect național au fost dezvoltați senzori SUAS cu filme nanoporoase imprimate pe suprafața filmului sensibil, folosindu-se pentru prima dată microcanale pentru ghidarea frontului de undă al undelor acustice de suprafață. Un proiect având ca scop dezvoltarea de senzori SUAS pentru detecția de H2S a permis detecția acestuia la temperatura camerei prin utilizarea de filme sensibile cu porozitate graduală. În domeniul biosenzorilor s-a dezvoltat pentru prima dată în România o platformă senzitivă bazată pe interacții biomoleculare pentru detecția rapidă a contaminanților din alimente, fiind dezvoltați senzori de tip Love Wave pentru detecția reacției antigen-anticorp pentru Alfa-toxina B1, o toxină cancerigenă care contaminează alimentele și hrana animalelor. În prezent, există în desfășurare cercetări pentru dezvoltarea de senzori de hidrogen ce prezintă un interes deosebit în contextul în care UE va aloca fonduri importante pentru dezvoltarea energiilor verzi, inclusiv cele bazate pe hidrogen. O realizare deosebită a fost dezvoltarea unor senzori SUAS pentru detecția de compuși volatili explozibili.
Valorificarea acestui domeniu al senzoristicii s-a făcut prin diseminarea informațiilor în sute de publicații științifice. INFLPR se remarcă și prin faptul că este una dintre puținele instituții de cercetare din România care are laboratoare în cadrul cărora s-au dezvoltat continuu sisteme senzoristice ultrasenzitive cu o limită de detecţie foarte coborâtă.

Infrastructura performantă, cheia unei construcții solide
Rezultat al dezvoltării continue a tematicilor, infrastructura dedicată cercetărilor în domeniul senzoristicii și detecției de gaze este una ultramodernă, acoperind toate etapele tehnologice necesare pentru fabricarea senzorilor și platformelor de detecție. Astfel, există atât instalații performante de depunere a materialelor cu capabilități de acoperire pe arii mari, cât și de testare și caracterizare a mediilor sensibile la gaze, dar și de prototipare pentru obținerea senzorilor compactați în dispozitive finale.

La nivelul resursei umane există profesioniști recunoscuți care, cu ajutorul echipelor și a coordonatorilor din grupurile în care își desfășoară activitatea, au contribuit constant la maturizarea domeniului senzoristicii în cadrul Secției Laseri. Printre specialiștii care dezvoltă în prezent tematica senzorilor de gaze și diverse metode de detecție cu rezultate remarcabile sunt Cristian Viespe, Alexandra Palla, Mihaela Filipescu, Marius Dumitru, Nicu-Doinel Scărișoreanu, Cristina Achim. În direcția biosenzorilor, Iulia Antohe, Valentina Dincă, Alexandra Palla și Cristian Viespe au avut contribuții valoroase care au deschis noi abordări în această arie cu mare impact asupra siguranței și calității vieții. Meritul coordonatorilor de grup - prof. dr. Maria Dinescu, prof. dr. Ion. N. Mihăilescu, dr. Dana Miu și dr. Gabriel Socol - este esențial: prin proiectele și politica de grup au susținut și format echipele care în prezent aduc valoare adăugată Secției Laseri.

„Expertiza noastră în domeniu este de necontestat și este susținută de numeroase articole și cărți publicate, multiple proiecte naționale și internaționale, finalizate sau în desfășurare, precum și de brevete de invenție. Urmărim permanent atât creșterea performanței senzorilor existenți, cât și proiectarea și dezvoltarea unor metode moderne de detecție. În cadrul noului centru realizat prin investiții de fonduri structurale vor exista facilități de producție și testare la scară mare, care vor permite dezvoltarea tehnologiilor emergente pentru senzori cu nivel ridicat de maturitate și creșterea capacității INFLPR de transfer către industrie”, evidențiază dr. Gabriel Socol.

Planul de perspectivă
Investițiile și strategia institutului pe termen lung vor susține această abordare. Activitățile de cercetare și dezvoltare din cadrul Secției Laseri în domeniul senzoristicii și detecției sunt atât de natură fundamentală cât și aplicativă, INFLPR urmărind continuu dezvoltarea de tehnologii și procedee ce au un potențial ridicat de valorificare și utilizare.

Țintele de cercetare viitoare au în vedere dezvoltarea soluțiilor actuale prin miniaturizare, eficientizare și creșterea maturității tehnologice pentru utilizarea lor în producție și industrie.



Parerea ta conteaza:

(0/5, 0 voturi)

Lasa un comentariu



trimite
Felicia ANTOHE
Felicitari intregii echipe de cercetare pentru preocuparile interesante si cu potential ridicat de aplicare practica . Va doresc sa obtineti rezultate valoroase si cat mai multe proiecte care sa asigure o finatare adecvata atat pentru echipamentele necesare cat si pentru mentinerea si perfectionarea resursei umane valoroase. Un cercetator pasionat!
17 Noiembrie 2020, 10:39:29