Ученые РТУ МИРЭА создали математическую модель, на основе которой открывается возможность создания регулируемых оптических устройств с заданными свойствами, в том числе нового типа датчика для мониторинга состояния окружающей среды. В основе устройства предполагается использовать пористые фотонные кристаллы, которые способны улавливать изменение состава воздуха.
Фотонные кристаллы — это материалы с особым строением, которые отражают/пропускают определенные длины волн видимой области спектра. Изменяя состав кристалла, можно настроить его чувствительность к различным веществам. Исследования показали, что отклонения в спектре отраженного/прошедшего света могут указывать на присутствие загрязнений в воздухе, воде или помещениях.
«В основе модели лежит мезопористый оксид алюминия (одномерный фотонный кристалл), который способен изменять свои свойства в зависимости от окружающих условий, – рассказал Борис Карпов, студент второго курса магистратуры кафедры наноэлектроники ИПТИП РТУ МИРЭА. – Полученные модельные расчеты могут лечь в основу создания оптического датчика, который сможет фиксировать появление вредных веществ, таких как токсины или угарный газ, что делает его незаменимым для мониторинга окружающей среды».
Максим Яшин, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры наноэлектроники Института перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА, подчеркнул: «По отклонению в спектре отражения или поглощения можно судить о веществах, которые попали в поры фотонного кристалла.
Таким образом, можно будет говорить о наличии загрязнения воздуха, воды или продуктов питания. Перспектива разработки такого устройства открывает возможность для создания новых типов регулируемых оптических устройств с заданными свойствами».