科学界都认为我们的气候正在发生变化。要测量和量化这一变化，需要对基础指标和生命体征进行精确监测，为我们提供准确的数据，以便预测将要发生的事情。考虑到现代世界中高水平的环境污染，开发能够准确且有选择地识别气相分子的敏感装置是非常重要的。然而，大多数现代气体传感器仅在高温下工作，这限制了其应用范围。因此，在室温下工作的可重复使用的高灵敏度气体探测器的开发是现代物理学的一个重要领域。

MSU的科学家建议使用多孔硅纳米线阵列作为此类探测器的敏感元件。它们可以通过廉价的金属辅助化学蚀刻方法获得。它基于选择性化学蚀刻，即使用金属纳米颗粒作为催化剂从块状晶体硅中部分去除表面层。此外，程序很快 - 在一小时内，实验室中至少可以生产100个元素。

每个传感器由10微米长的有序硅纳米线阵列组成，直径范围从100到200nm。每根纳米线具有多孔晶体结构。单个纳米线中硅晶体和它们之间的孔的尺寸在3到5纳米之间变化。

作者已经表明，这种多孔纳米线具有巨大的比表面积，因此它们的物理和化学性质对分子环境极其敏感。还发现所获得的样品在室温下在红色光谱区域中显示出有效的光致发光。

“我们第一次证明硅纳米线的光致发光在氧气（O2）气氛中淬灭，但随后在惰性气体 - 氮气（N 2）的气氛中恢复到初始值。这在几次吸附中重复 -解吸周期，“科学小组负责人Liubov Osminkina说。

科学家用微观模型解释了实验结果，根据该模型，样品的光学性质对其分子环境的敏感性是通过可逆充电和放电纳米线表面上的硅中心缺陷（如铅硅键）来确定的。作者通过使用电子顺磁共振方法确定了该模型，该方法有助于确定Pb中心的存在和浓度。

“重要的是，我们的基于多孔纳米线的传感器既可以在室温下工作，也可以重复使用，因为所有观察到的效果都是完全可逆的，”Liubov Osminkina补充道。

新传感器既可用于有效控制环境污染水平，也可用于监测从教室到空间站的封闭空间中的空气成分。