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

Под ветвями вишни... Под ветвями вишни...

Рассказ для любителей фантастики «Под ветвями вишни...»

Наука и жизнь
Премиальный минимализм Премиальный минимализм

Эта ванная — пример идеального премиального минимализма

Идеи Вашего Дома
Неприметные живые фабрики Неприметные живые фабрики

Как живые организмы синтезируют токсичные вещества

Наука и жизнь
Яркие акценты Яркие акценты

Заказчик хотел интерьер спокойной цветовой палитры, но с яркими акцентами

Идеи Вашего Дома
ESG-принципы российских агрохолдингов ESG-принципы российских агрохолдингов

Что поможет привлечь инвестиции в устойчивое сельское хозяйство?

Агроинвестор
Современный баланс Современный баланс

Проект этой квартиры призван воплотить идею уютного и функционального жилья

Идеи Вашего Дома
Почему «неправильный» язык становится нормой? Почему «неправильный» язык становится нормой?

Почему пиджины — интересное лингвистическое явление?

Наука и жизнь
Что посеешь? Что посеешь?

Почему растет доля контрафактных и фальсифицированных семян

Агроинвестор
Поклон Осаке Поклон Осаке

Футуристическая, эксцентричная Осака сохранила дух настоящего нонконформизма

Y Magazine
Очищают ли растения воздух в доме? Очищают ли растения воздух в доме?

Как комнатные растения могут избавить нас от избытка углекислого газа

Наука и жизнь
Тут как тут Тут как тут

Дорога из Дербента в Махачкалу на страницах скетчбука

Seasons of life
Дарвиновский музей: по пути эволюции Дарвиновский музей: по пути эволюции

О сегодняшнем дне Дарвиновского музея

Наука и жизнь
Оазис в городе Оазис в городе

Функциональный современный интерьер без привязки к стилевым решениям

Идеи Вашего Дома
«Я по роду своей профессиональной деятельности всегда говорю про детей…» «Я по роду своей профессиональной деятельности всегда говорю про детей…»

О Русских международных школах и перспективах российского образования за рубежом

Знание – сила
Образование в Российской империи было доступнее, чем кажется Образование в Российской империи было доступнее, чем кажется

Каким было образование в Российской империи начала XX века?

Знание – сила
Тбилисские гости Тбилисские гости

«Наша жизнь состоит из моментов, когда ты встречаешься с друзьями»

Seasons of life
Светлая сила Светлая сила

Что такое фотовольтаические системы и из чего они состоят?

Y Magazine
День, когда родился новый мир День, когда родился новый мир

2 сентября – день, когда победа не завершила войну, а изменила ее форму

Знание – сила
Вот так кульбаба! Вот так кульбаба!

Пик жизни кульбабы наступает именно тогда, когда все уже готовятся к зиме

Наука и жизнь
Согревающий оранжевый Согревающий оранжевый

Колористическое решение интерьера задал характер заказчика

Идеи Вашего Дома
Урожаи вырастут на поливе Урожаи вырастут на поливе

Что сдерживает распространение ирригационных технологий

Агроинвестор
Мерзлота не вечная: прошлое и настоящее Мерзлота не вечная: прошлое и настоящее

Чем может угрожать таяние вечной мерзлоты, к каким последствиям это приведет?

Знание – сила
В атмосфере спа В атмосфере спа

Дизайнер сделала ванную местом, где можно получать наслаждение от интерьера

Идеи Вашего Дома
Кофе, яблоки, алыча Кофе, яблоки, алыча

Дина Рубина — мастерица передавать в тексте вкусы, текстуры и запахи

Seasons of life
Мерзлота не вечная: взгляд в будущее Мерзлота не вечная: взгляд в будущее

Какими экономическими потрясениями грозит таяние вечной мерзлоты

Знание – сила
Остаться там откуда уезжают Остаться там откуда уезжают

Как Антонио Монтальто приехал в Армению по работе, а остался из-за любви

Seasons of life
Классика жанра Классика жанра

При обустройстве ванной комнаты дизайнеру пришлось учесть множество нюансов

Идеи Вашего Дома
Москва — Дагестан Москва — Дагестан

У дагестанцев есть уникальное умение — перенимать новое и сохранять самость

Seasons of life
Рим триумвиров Рим триумвиров

Враги Цезаря, Помпея и Красса простецки звали эту троицу «трехглавым чудовищем»

Знание – сила
Многофакторность климата Многофакторность климата

Факторы, которые способствуют росту средней температуры в полярных областях

Знание – сила
Открыть в приложении