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

Миллионы улиток, толпы на переходах и мост длиной с город

Наука и жизнь
Протокол «Дубайск» Протокол «Дубайск»

Какие автомобили можно увидеть в новом «Мажоре»

Автопилот
Киберспорт и интеллектуальная собственность Киберспорт и интеллектуальная собственность

Киберспорт — сложная и пока еще малоизученная правовая реальность

Наука и техника
Галактика в проводах Галактика в проводах

Рассказ Александра Маркова «Галактика в проводах»

Знание – сила
От меди – к кремнию От меди – к кремнию

Как работают системы управления локомотивов

Наука и техника
Открытый код как двигатель прогресса: зачем делиться своими проектами Открытый код как двигатель прогресса: зачем делиться своими проектами

Почему открытый обмен информацией стал двигателем развития технологий

Наука и техника
Нескучный сад «проказника» Демидова Нескучный сад «проказника» Демидова

Жизнь и «дурашества» Прокофия Акинфиевича Демидова

Знание – сила
«Знание – сила» — 100 лет «Знание – сила» — 100 лет

История науки в оптике собственного жизнеописания

Знание – сила
Коми кукла Коми кукла

Живое воплощение народного искусства и культурного наследия

Знание – сила
«Древние люди были гениальными» «Древние люди были гениальными»

Интервью с археологом Дмитрием Еньшиным о неолитической революции

Знание – сила
Как танки учились летать Как танки учились летать

Зачем учили летать танки?

Наука и техника
Риски ущерба имуществу: виды и способы защиты Риски ущерба имуществу: виды и способы защиты

Как страхование помогает защитить автомобиль

Наука и техника
Всё кончено: война, республика, жизнь Всё кончено: война, республика, жизнь

Смерть Юлия Цезаря – трагедия и окончание жизни и истории старого Рима

Знание – сила
Новости науки Новости науки

Механизм возникновения галактик, слияние черных дыр и Большой Барьерный риф

Знание – сила
Планеты «железные» и «алмазные» Планеты «железные» и «алмазные»

Насколько необычны миры «железных» и «алмазных» планет?

Наука и техника
Забытые речные порты России Забытые речные порты России

Исчезнувшие и потерявшие свое былое значение порты

Знание – сила
Гигиенические истории Гигиенические истории

История из детства с привкусом керосина и французским ароматом хлорки

Знание – сила
«Пересекают мысли океан» «Пересекают мысли океан»

Как соединяли телеграфной линией Старый и Новый свет

Наука и техника
Ген свадебного угощения Ген свадебного угощения

Как отличия паттернов врожденного поведения формируются в эволюции?

Знание – сила
Путешествия во времени и пространстве Путешествия во времени и пространстве

Резиденция монархов Аранхуэс и монастырь Санта-Мария-де-Гуадалупе

Знание – сила
Новые технологии в медицине Новые технологии в медицине

Биосовместимый титановый сплав, антибактериальные нити и диагностика инфекций

Знание – сила
Юбилеи круглые и не очень Юбилеи круглые и не очень

Именинники декабря: основатели гидродинамики и сердечно-сосудистой хирургии

Знание – сила
На краю стихий. Архангельск На краю стихий. Архангельск

История развития порта Архангельска

Знание – сила
Как животные покоряли воздух? Как животные покоряли воздух?

История «воздухоплавания» рептилий в пермском периоде

Наука и техника
Оружие скрытого ношения Оружие скрытого ношения

История развития компактного оружия: миниатюрные револьверы и пистолеты

Наука и техника
У южных ворот У южных ворот

Три порта, три судьбы, три истории

Знание – сила
Ночные обезьянки сельвы Ночные обезьянки сельвы

Ночные обезьяны Южной Америки

Знание – сила
Козьма Прутков и Пробирная палатка русской литературы Козьма Прутков и Пробирная палатка русской литературы

Фрагмент книги «Золото в истории, культуре России» о Козьме Пруткове

Знание – сила
Владивосток – город и порт Владивосток – город и порт

Владивосток – главный военный порт России на Тихом океане

Знание – сила
Мангалочий дворик Мангалочий дворик

Как тема Востока и его художественный образ слились в творчестве Анны Ахматовой

Знание – сила
Открыть в приложении