Caratterizzazione di sensori di gas chemoresistivi

Capitolo ​ ​1 Introduzione Al giorno d’oggi la crescente preoccupazione per gli effetti causati dall’inquinamento atmosferico sulla salute e la sicurezza ambientale enfatizza la necessità di monitorare in tempo reale le condizioni dell’aria in cui viviamo. Per questo c’è un notevole interesse a livello scientifico e tecnologico per la ricerca e lo sviluppo di sensori dedicati al monitoraggio di parametri indicativi di questi effetti. Inoltre, lo sviluppo di dispositivi in grado di acquisire informazioni quantitative e qualitative su diversi tipi di gas con una grande sensibilità è ancora un settore di notevoli investimenti per ​ ​la ​ ​ricerca. Nella definizione più generale un sensore è un dispositivo in grado di generare un segnale, tipicamente elettrico, in risposta alla variazione di una grandezza fisica/chimica esterna (misurando). In particolare il sensore di gas ​è un dispositivo che rileva la presenza ​ ​di ​ ​uno ​ ​o ​ ​più ​ ​tipi ​ ​di ​ ​gas ​ ​all'interno ​ ​di ​ ​un ​ ​ambiente ​​ ​[1,2]. I sensori fanno ormai parte integrante della tecnologia, venendo incontro alla crescente esigenza di monitoraggio di grandezze fisiche e chimiche in particolari condizioni operative: in remoto, in tempo reale e in ambienti inaccessibili all’operatore umano ​ ​sia ​ ​per ​ ​eventuali ​ ​pericolosità ​ ​che ​ ​per ​ ​le ​ ​dimensioni. Il presente lavoro di tesi è inserito all’interno di un progetto di ricerca e sviluppo di sensori di gas chemoresistivi che si svolge all’interno della Fondazione Bruno Kessler: l'obiettivo del mio lavoro è stato la caratterizzazione di sensori resistivi in relazione alla variazione della resistenza in presenza del target che è il ​monossido di carbonio (CO). I sensori studiati presentano un substrato in quarzo e una pasta di ossido di stagno (SnO ​ 2 ​ ). La presente tesi esamina gli avanzamenti fatti sulle misure in diverse condizioni atmosferiche ​ ​per ​ ​la ​ ​caratterizzazione ​ ​del ​ ​sensore. L'elaborato è strutturato in tre parti principale: la prima tratta una descrizione teorica della tecnologia sulla quale si basano questi sensori; la seconda contiene la parte sperimentale; la terza tratta i risultati e la discussione; alla fine sono presentate le conclusioni ​ ​del ​ ​lavoro ​ ​svolto ​ ​e ​ ​indicare ​ ​prospettive ​ ​future. 3