Как работает химический сенсор с искусственной обонятельной системой

Наука и жизньHi-Tech

Газовый датчик для букета запахов

Спрос на анализ состава воздуха в реальном времени постоянно растёт — он требуется для медицинской диагностики, анализа свежести продуктов, обеспечения безопасности труда, мониторинга состава окружающей среды и др. Причём обнаруживать те или иные вещества надо в сложной газовой смеси, зачастую в очень низких концентрациях. Для такого анализа перспективны хемирезистивные датчики, в том числе на основе углеродных наноматериалов, обладающих высокой чувствительностью ко многим газам. Правда, такая перекрёстная чувствительность подразумевает низкую селективность.

В Сколтехе спроектировали и испытали полупроводниковый химический сенсор с чувствительным элементом, представляющим собой «ткань» из углеродных нанотрубок. Он способен распознавать в воздушной смеси ацетон, а также опасные сероводород и двуокись азота. Чтобы сконструировать такой датчик, исследователи обратились к идее электронного носа, основанного на принципах, аналогичных обонятельной системе млекопитающих. Такой подход впервые предложили исследователи из Университета Уорик (Великобритания) Кристина Персо и Джордж Додд в статье, опубликованной в журнале «Nature» в 1982 году, который позже был подхвачен другими исследователями. Обонятельный эпителий млекопитающих содержит несколько сотен типов перекрёстно-чувствительных обонятельных рецепторов. Мозг получает информацию о запахе в виде многомерного вектора в пространстве обонятельных нейронов, а затем выполняет кластеризацию, классификацию и количественную оценку полученной информации. Искусственные обонятельные системы работают по схожему принципу: генерируется многомерный вектор сенсорных ответов, который затем классифицируется и количественно оценивается с помощью различных методов распознавания образов. То есть если одновременно использовать множество полупроводниковых сенсоров, каждый из которых будет играть роль одного «рецептора», при появлении некоторого газа вся система сенсоров («нос») сгенерирует многомерный отклик, и этот сигнал можно исследовать на предмет наличия нужного паттерна («запаха») методами машинного о

O'qishni davom ettirish uchun tizimga kiring. Bu tez va bepul.

Roʻyxatdan oʻtish orqali men foydalanish shartlari 

Tavsiya etilgan maqolalar

Космическая пыль в междупланетном пространстве Космическая пыль в междупланетном пространстве

Наука в годы войны: астроном Фесенков об астероидах и космической пыли

Наука и жизнь
Не сладкие слова Не сладкие слова

Как мозг управляет нашей тарелкой

Вокруг света
Неандертальское искусство кройки и шитья Неандертальское искусство кройки и шитья

Что использовали неандертальцы для изготовления одежды

Знание – сила
Поймать космического гостя Поймать космического гостя

Как перехватить проносящиеся сквозь Солнечную систему межзвездные объекты

ТехИнсайдер
Страна зеленого цвета Страна зеленого цвета

Яхтенный маршрут вдоль тихоокеанского побережья Коста-Рики

Y Magazine
Пошлины не плывут в бюджет Пошлины не плывут в бюджет

Механизм плавающих пошлин и квот на экспорт зерна подорвал доходность аграриев

Агроинвестор
Садовники моря Садовники моря

Что делают специалисты, чтобы облегчить участь дельфинов в Черном море

Y Magazine
Заряжено зимой Заряжено зимой

Еще недавно электрические снегоходы казались фантастикой...

ТехИнсайдер
Высокий белок Высокий белок

Высокобелковые продукты продолжают свое победное шествие на мировом рынке

Агроинвестор
Министерство иностранных тел Министерство иностранных тел

Места, где вопрос «что бы такое съесть, чтобы похудеть» никогда не поднимался

Вокруг света
Центр галактики в рентгеновских лучах Центр галактики в рентгеновских лучах

Источники излучения Центрального звёздного диска — это не обычные звёзды

Наука и жизнь
Книги номера Книги номера

Подборка книг о человеке и еде

Вокруг света
Больше рисков под контролем Больше рисков под контролем

Правила страхования сельхозживотных с господдержкой были расширены с 01.09.2025

Агроинвестор
Р.У.Б.И.К.О.Н Р.У.Б.И.К.О.Н

Выбора у него не было. Цезарь должен был покорить Рим

Знание – сила
Митридат VI — враг римлян, друг греков и скифов Митридат VI — враг римлян, друг греков и скифов

«Человек, которого нельзя ни обойти молчанием, ни говорить о нём без внимания»

Наука и жизнь
А побыстрее? А побыстрее?

Почему моторный катамаран Ultima 55 привлекает такое внимание публики?

Y Magazine
Скрытые активы игровой индустрии Скрытые активы игровой индустрии

Какие элементы компьютерных игр могут быть защищены авторским правом

Наука и техника
Цепочка ржаной нерентабельности Цепочка ржаной нерентабельности

Сельхозпроизводители теряют интерес к выращиванию ржи

Агроинвестор
Механика Просвещения и романтизм Механика Просвещения и романтизм

Почему культура 1920-х болезненно воспринимает вторжение механического

Знание – сила
Страна по рецепту Страна по рецепту

Как шеф-повара переизобретают культурные коды своих стран

Вокруг света
Сельхозтехника расширяет границы Сельхозтехника расширяет границы

Помогут ли дополнительные меры поддержки нарастить отгрузки за рубеж

Агроинвестор
Одежда в метавселенных: цифровая мода как новый культурный код Одежда в метавселенных: цифровая мода как новый культурный код

Почему цифровая мода стала многомиллиардной индустрией

Знание – сила
Годовые кольца: 1804 Годовые кольца: 1804

Изобрели консервы, жаккардовый станок и психиатрию: 1804 год в событиях

Вокруг света
Веероносный венценос из Новой Гвинеи Веероносный венценос из Новой Гвинеи

Как можно, будучи самочкой (даже и венценосной), устоять перед такой Красотой?!

Знание – сила
Лучшие в Монако Лучшие в Монако

Подборка впечатляющих яхт с выставки Monaco Yacht Show

Y Magazine
Маленькая, но удаленькая Маленькая, но удаленькая

Что такое шаровая молния и какие перспективы открывает ее изучение

Знание – сила
Дизайн как искусство Дизайн как искусство

Sanlorenzo SD132 — асимметричная яхта, собравшая восторженные отзывы в Каннах

Y Magazine
Яхтенный менеджмент: что, где, когда и как Яхтенный менеджмент: что, где, когда и как

О специфике яхтенного менеджмента

Y Magazine
Связь всех поколений Связь всех поколений

На что способны станции сотовой связи

ТехИнсайдер
Драпированная и накладная. История костюма от древности до наших дней Драпированная и накладная. История костюма от древности до наших дней

Рассказ об одежде начинается с Египта...

Знание – сила
Открыть в приложении