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

Вести из лабораторий Вести из лабораторий

Биосенсор из спирулины и космическая фотосессия Луны с наноспутника ДЗЗ

Наука и жизнь
Не сладкие слова Не сладкие слова

Как мозг управляет нашей тарелкой

Вокруг света
Четыре плюс пять Четыре плюс пять

Что Франс Снейдерс зашифровал в своих натюрмортах

Вокруг света
Садовники моря Садовники моря

Что делают специалисты, чтобы облегчить участь дельфинов в Черном море

Y Magazine
Темная сторона хлопка Темная сторона хлопка

С хлопком связаны войны, бедствия, рабство – и процветание человечества...

Знание – сила
Обычная необычная семья Обычная необычная семья

История и фотозарисовка удивительной встречи с семьей лосей

Наука и жизнь
Тайна дикого огурца Тайна дикого огурца

Как фермеры и пищевые предприятия научились манипулировать нашими рецепторами

Вокруг света
Иллюзия на вкус Иллюзия на вкус

Какие необычные приемы использует нейрогастрономия, чтобы обмануть наш мозг

Вокруг света
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
Высокий белок Высокий белок

Высокобелковые продукты продолжают свое победное шествие на мировом рынке

Агроинвестор
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
Пошлины не плывут в бюджет Пошлины не плывут в бюджет

Механизм плавающих пошлин и квот на экспорт зерна подорвал доходность аграриев

Агроинвестор
А побыстрее? А побыстрее?

Почему моторный катамаран Ultima 55 привлекает такое внимание публики?

Y Magazine
Велимир Хлебников: алхимик слова Велимир Хлебников: алхимик слова

Велимир Хлебников – фигура, уклоняющаяся от окончательных определений

Знание – сила
Чартер начинается с мечты Чартер начинается с мечты

Какие регионы и яхты привлекают клиентов в яхтенном чартере

Y Magazine
Правила кебабчи Правила кебабчи

Что турки считают кебабом и почему «правильно» его готовят везде по-разному

Вокруг света
Главный бестселлер Китая Главный бестселлер Китая

«Звездное желание» — самый продаваемый автомобиль в Поднебесной

ТехИнсайдер
«Свободная страна» в колониальной Африке «Свободная страна» в колониальной Африке

Государство Либерия появилось на карте благодаря социальному эксперименту

Наука и техника
Каркасное химическое строительство Каркасное химическое строительство

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

Наука и жизнь
Страна зеленого цвета Страна зеленого цвета

Яхтенный маршрут вдоль тихоокеанского побережья Коста-Рики

Y Magazine
Мода как зеркало психики Мода как зеркало психики

Разговор о моде с позиции психики

Знание – сила
Яхтенный менеджмент: что, где, когда и как Яхтенный менеджмент: что, где, когда и как

О специфике яхтенного менеджмента

Y Magazine
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
Золотые нивы центра Евразии Золотые нивы центра Евразии

Обзор АПК Оренбургской области

Агроинвестор
Бог в космосе обнаружен Бог в космосе обнаружен

«Следуй за угасшим солнцем»

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

Расположить в округе свои предприятия планируют сразу два инвестора

Агроинвестор
Центр галактики в рентгеновских лучах Центр галактики в рентгеновских лучах

Источники излучения Центрального звёздного диска — это не обычные звёзды

Наука и жизнь
С чего начиналась одежда С чего начиналась одежда

Какие орудия были нужны, чтобы придать одежде изящный, декоративный вид?

Знание – сила
Поймать космического гостя Поймать космического гостя

Как перехватить проносящиеся сквозь Солнечную систему межзвездные объекты

ТехИнсайдер
Дворец на колесах Дворец на колесах

Hongqi Golden Sunflower — автомобиль, который нельзя купить за деньги

ТехИнсайдер
Открыть в приложении