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

Пепел земного вулкана для строительства лунной базы Пепел земного вулкана для строительства лунной базы

Лунный грунт рассматривается как основное сырьё для строительства на Луне

Наука и жизнь
Не сладкие слова Не сладкие слова

Как мозг управляет нашей тарелкой

Вокруг света
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
Золотые нивы центра Евразии Золотые нивы центра Евразии

Обзор АПК Оренбургской области

Агроинвестор
Кровь экономики Кровь экономики

Золотодобыча – с древних времен до наших дней

ТехИнсайдер
Поднявшийся в небо Поднявшийся в небо

Северный Кавказ: гостеприимство здесь больше чем традиция

Вокруг света
Сельхозтехника расширяет границы Сельхозтехника расширяет границы

Помогут ли дополнительные меры поддержки нарастить отгрузки за рубеж

Агроинвестор
«Дикий» город «Дикий» город

В тот раз я оказался свидетелем днёвки совы, уже вполне обычного явления

Наука и жизнь
Заряжено зимой Заряжено зимой

Еще недавно электрические снегоходы казались фантастикой...

ТехИнсайдер
С чего начиналась одежда С чего начиналась одежда

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

Знание – сила
Маленькая, но удаленькая Маленькая, но удаленькая

Что такое шаровая молния и какие перспективы открывает ее изучение

Знание – сила
Цепочка ржаной нерентабельности Цепочка ржаной нерентабельности

Сельхозпроизводители теряют интерес к выращиванию ржи

Агроинвестор
Четыре плюс пять Четыре плюс пять

Что Франс Снейдерс зашифровал в своих натюрмортах

Вокруг света
Связь всех поколений Связь всех поколений

На что способны станции сотовой связи

ТехИнсайдер
Жизнь с начала времён Жизнь с начала времён

Примерно 400 млн лет назад морская живность стала осваивать пресные водоёмы

Наука и жизнь
Больше рисков под контролем Больше рисков под контролем

Правила страхования сельхозживотных с господдержкой были расширены с 01.09.2025

Агроинвестор
«Свободная страна» в колониальной Африке «Свободная страна» в колониальной Африке

Государство Либерия появилось на карте благодаря социальному эксперименту

Наука и техника
Дворец на колесах Дворец на колесах

Hongqi Golden Sunflower — автомобиль, который нельзя купить за деньги

ТехИнсайдер
Обычная жизнь будущего Обычная жизнь будущего

Экспериментальный город для испытания новых технологий в реальных условиях

ТехИнсайдер
Страна по рецепту Страна по рецепту

Как шеф-повара переизобретают культурные коды своих стран

Вокруг света
Яхтенный менеджмент: что, где, когда и как Яхтенный менеджмент: что, где, когда и как

О специфике яхтенного менеджмента

Y Magazine
Правила кебабчи Правила кебабчи

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

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
Мы и одежда Мы и одежда

Когда появилась одежда? Единого мнения среди ученых нет

Знание – сила
Иммунные регуляторы против иммунного брака Иммунные регуляторы против иммунного брака

Иммунитет узнаёт опасных микробов по их молекулам. Но не всё так просто

Наука и жизнь
Премия за объединение миров Премия за объединение миров

Ученые сумели объединить в одну систему: микромир и квантовые свойства

Наука и жизнь
Поймать космического гостя Поймать космического гостя

Как перехватить проносящиеся сквозь Солнечную систему межзвездные объекты

ТехИнсайдер
Ткани для нашей жизни Ткани для нашей жизни

Что нам ожидать в мире тканей в ближайшие годы?

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
Четче,_чем_люди Четче,_чем_люди

Можно ли уже сегодня делать большое кино с помощью нейросети?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении