«Непрерывное измерение»: российские учёные создали из промышленных отходов точный и быстрый датчик влажности

Российские учёные нашли способ повторного применения промышленных отходов. Оказалось, что побочный продукт производства лимонной кислоты, цитрогипс, очень быстро реагирует на изменение влажности воздуха. Это позволяет наладить на его основе выпуск дешёвых и эффективных датчиков влажности для промышленности и сельского хозяйства — например, такие устройства применяются в инкубаторах на птицефабриках. Авторы работы уже запатентовали изобретение и готовятся к массовому выпуску устройств.

Учёные из Белгородского государственного университета (НИУ «БелГУ») создали и запатентовали высокочувствительный датчик влажности из композита на основе цитрогипса — отхода производства лимонной кислоты. Об этом RT сообщили в Минобрнауки России.

По словам авторов работы, преимуществом их разработки перед отечественными и зарубежными аналогами являются дешевизна производства и экологичность. Датчик может найти широкое применение в сельском хозяйстве, например в инкубаторах птицефабрик, где очень важен правильный режим температуры и влажности.

Сырьём для изготовления таких датчиков влажности послужит цитрогипс — побочный продукт биохимического синтеза лимонной кислоты. Химические соединения находятся в нём в нерастворимой форме, поэтому он практически не находит повторного промышленного применения и складируется в больших количествах на полигонах.

В новой работе учёные исследовали свойства цитрогипса и выяснили, что он может быстро реагировать на изменения влажности воздуха, что позволяет использовать этот промышленный отход повторно для выпуска точных и быстрых измерителей влажности.

Учёные разработали датчик с простой конструкцией: устройство включает влагопоглощающий слой на диэлектрической подложке, токопроводящие обкладки, соединённые в последовательную электрическую цепь с источником тока и измерительным устройством.

«Датчик позволяет производить непрерывное измерение влажности в диапазоне 35—90% в интервале температур от 0 до +70 °С. Важным достоинством датчика являются низкие массогабаритные характеристики, а также возможность восстанавливать исходное сопротивление и возобновлять замеры через 60 секунд», — отметил в беседе с RT директор инжинирингового центра НИУ «БелГУ» кандидат физико-математических наук Иван Никулин.

Напомним, что датчики широко применяются для отслеживания уровня влажности в бытовых и промышленных помещениях, а некоторые используются в метеорологических исследованиях. У известных в настоящее время конструкций есть ряд недостатков: длительный процесс измерения, необходимость выжидать определённое время, пока датчик можно будет применить повторно. Кроме того, многие из таких устройств имеют ограниченный диапазон действия.

Учёные уже получили патент на изобретение и планируют внедрять разработку в массовое производство.