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

Кунсткамера Кунсткамера

Самый маленький автомобиль в мире, ядовитый сад и запрещенное в США дерево

Наука и жизнь
Маленькие помощники Маленькие помощники

Перспективные гаджеты, следящие за здоровьем

ТехИнсайдер
Привет из прошлого Привет из прошлого

Спускаемый аппарат межпланетной станции Космос-482 вошел в атмосферу Земли

Наука и техника
Сельхозтехника расширяет границы Сельхозтехника расширяет границы

Помогут ли дополнительные меры поддержки нарастить отгрузки за рубеж

Агроинвестор
Четче,_чем_люди Четче,_чем_люди

Можно ли уже сегодня делать большое кино с помощью нейросети?

ТехИнсайдер
Дворец на колесах Дворец на колесах

Hongqi Golden Sunflower — автомобиль, который нельзя купить за деньги

ТехИнсайдер
Центр галактики в рентгеновских лучах Центр галактики в рентгеновских лучах

Источники излучения Центрального звёздного диска — это не обычные звёзды

Наука и жизнь
Лучшие в Монако Лучшие в Монако

Подборка впечатляющих яхт с выставки Monaco Yacht Show

Y Magazine
Неандертальское искусство кройки и шитья Неандертальское искусство кройки и шитья

Что использовали неандертальцы для изготовления одежды

Знание – сила
Кто построит теплицы в ДФО? Кто построит теплицы в ДФО?

Расположить в округе свои предприятия планируют сразу два инвестора

Агроинвестор
Кровь экономики Кровь экономики

Золотодобыча – с древних времен до наших дней

ТехИнсайдер
Садовники моря Садовники моря

Что делают специалисты, чтобы облегчить участь дельфинов в Черном море

Y Magazine
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
Поможет ли искусственный интеллект понять животных? Поможет ли искусственный интеллект понять животных?

В эпоху ИИ не пора ли нам, как в сказке, научиться распознавать «речь» животных?

Наука и жизнь
Премия за объединение миров Премия за объединение миров

Ученые сумели объединить в одну систему: микромир и квантовые свойства

Наука и жизнь
Яхтенный менеджмент: что, где, когда и как Яхтенный менеджмент: что, где, когда и как

О специфике яхтенного менеджмента

Y Magazine
Механика Просвещения и романтизм Механика Просвещения и романтизм

Почему культура 1920-х болезненно воспринимает вторжение механического

Знание – сила
Главный бестселлер Китая Главный бестселлер Китая

«Звездное желание» — самый продаваемый автомобиль в Поднебесной

ТехИнсайдер
Пошлины не плывут в бюджет Пошлины не плывут в бюджет

Механизм плавающих пошлин и квот на экспорт зерна подорвал доходность аграриев

Агроинвестор
Обычная необычная семья Обычная необычная семья

История и фотозарисовка удивительной встречи с семьей лосей

Наука и жизнь
Боярышники. Услада глаз, утешение сердца Боярышники. Услада глаз, утешение сердца

Боярышникам не место в частных садах? А что, если присмотреться да поискать…

Наука и жизнь
Мы и одежда Мы и одежда

Когда появилась одежда? Единого мнения среди ученых нет

Знание – сила
Атмосфера из фтора и скалы из золота: возможное и невозможное на экзопланетах Атмосфера из фтора и скалы из золота: возможное и невозможное на экзопланетах

Могут ли где-то во Вселенной существовать планеты с атмосферой из азота и фтора?

Наука и техника
Масала, чай и Великие Моголы Масала, чай и Великие Моголы

За три столетия любимая «Смесь Великих Моголов» превратилась в гарам масалу

Наука и жизнь
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
Слово о «бедной науке», или Еще раз о «новой евгенике» Слово о «бедной науке», или Еще раз о «новой евгенике»

Возражения против защиты «обновленной» версии евгеники

Знание – сила
Каркасное химическое строительство Каркасное химическое строительство

Казалось бы, бери атомы какие нужно и строй молекулу мечты. Это только на словах

Наука и жизнь
Скрытые активы игровой индустрии Скрытые активы игровой индустрии

Какие элементы компьютерных игр могут быть защищены авторским правом

Наука и техника
Они могут вернуться… Они могут вернуться…

Сегодня мы вспомним о видах, исчезнувших в дикой природе

Наука и техника
А побыстрее? А побыстрее?

Почему моторный катамаран Ultima 55 привлекает такое внимание публики?

Y Magazine
Открыть в приложении