L’università vietnamita presenta la ricerca sui sensori ad alta sensibilità. Ossidi metallici e nanocompositi di carbonio sono alla base di dispositivi pensati per riconoscere la presenza di gas e alimentare sistemi di allarme precoce
Trasformare la presenza di un gas nell’aria in un segnale elettronico misurabile. È il principio alla base dei nasi elettronici sviluppati attraverso la ricerca sui nanomateriali, tra i risultati presentati alla mostra per il settantesimo anniversario della Hanoi University of Science and Technology, in Vietnam.
L’esposizione, inaugurata il 9 ottobre e visitabile fino al 15 ottobre nell’edificio Ta Quang Buu, riunisce oltre 180 prodotti e risultati scientifici dell’ateneo. Per il settore del monitoraggio ambientale, uno dei filoni più interessanti riguarda il lavoro del professor Nguyen Duc Chien e dei suoi collaboratori: sensori di gas basati su ossidi metallici semiconduttori e nanocompositi di carbonio.
Il resoconto della mostra li presenta come una base tecnologica per sistemi di allarme contro fughe di gas e presenza di gas tossici. L’interesse riguarda quindi soprattutto la capacità di rilevare sostanze nell’aria e supportare la sicurezza, con possibili sviluppi nell’olfatto artificiale.
Come un materiale diventa un sensore
Il componente sensibile è il punto nel quale avviene il contatto tra il dispositivo e il gas da rilevare. Nei sensori a ossidi metallici, questo contatto può modificare le proprietà elettriche del materiale. Il circuito legge la variazione e la converte in un segnale.
L’impiego di strutture su scala nanometrica permette di intervenire sulle caratteristiche del materiale e sulla sua risposta. Non basta, però, rendere un sensore molto sensibile: occorre anche capire a quali sostanze risponde e con quale affidabilità.
La pagina scientifica di Nguyen Duc Chien sul sito dell’università documenta studi su sensori per ammoniaca, idrogeno solforato e altri gas. Tra i materiali investigati figurano nanotubi di carbonio, ossido di zinco e biossido di stagno, anche combinati con altri componenti per modificarne le prestazioni. Si tratta di una linea di ricerca sviluppata nel tempo, che la mostra porta ora all’attenzione del pubblico. Đại học Bách khoa Hà Nội
Il naso elettronico legge una combinazione di risposte
Per comprendere il collegamento con i nasi elettronici, bisogna passare dal singolo sensore al sistema completo.
Un naso elettronico impiega normalmente più elementi sensibili e un’elaborazione dei dati capace di interpretarne le risposte. Di fronte a una miscela, i sensori producono un insieme di segnali: il sistema cerca di riconoscere quel profilo confrontandolo con esempi acquisiti durante la calibrazione o l’addestramento.
Questa architettura è descritta nella pubblicazione scientifica Electronic Noses: From Gas-Sensitive Components and Practical Applications to Data Processing, che collega materiali sensibili, applicazioni ed elaborazione dei segnali. Il risultato dipende dall’intera catena di misura, dalla raccolta del campione fino all’interpretazione dei dati. mdpi.com
Cinque sensori su un chip: un altro progetto dell’ateneo
Un esempio concreto della ricerca svolta ad Hanoi arriva da un progetto distinto, coordinato da Nguyen Van Duy e descritto dall’università nel maggio 2025.
Il lavoro, completato alla fine del 2024, ha sviluppato multisensori basati su nanofilm di biossido di stagno per rilevare ammoniaca e idrogeno solforato. Il gruppo ha integrato cinque sensori differenti su un unico chip e realizzato prototipi comprendenti elaborazione dei segnali, visualizzazione delle concentrazioni e trasmissione wireless.
La presentazione ufficiale del progetto HUST indica come obiettivo anche il monitoraggio remoto dell’aria. Il trasferimento tecnologico e la commercializzazione restano prospettive di sviluppo: la comunicazione descrive risultati di ricerca e prototipi. hust.edu.vn
Che cosa significa per il monitoraggio degli odori
Ammoniaca e idrogeno solforato sono sostanze di interesse anche per chi studia le emissioni odorigene. Misurarle, tuttavia, non equivale automaticamente a quantificare l’odore complessivo di una miscela o il disturbo percepito dai residenti.
Per un impiego ambientale, un naso elettronico deve mantenere prestazioni adeguate anche quando cambiano le condizioni dell’aria. Umidità, temperatura e deriva dei sensori nel tempo possono influenzare i segnali e richiedono controlli e compensazioni. Questi aspetti sono affrontati nella ricerca sulle interferenze fisiche nelle applicazioni dei nasi elettronici. mdpi.com
La ricerca presentata ad Hanoi riguarda dunque una componente essenziale dell’olfatto artificiale: materiali capaci di rispondere ai gas. Per arrivare a strumenti affidabili sul campo, a quella sensibilità devono affiancarsi calibrazione, capacità di distinguere le sostanze e validazione nelle condizioni reali di utilizzo.
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