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

Изумрудный истребитель Изумрудный истребитель

Какой рыбак не знает зимородка, этого красавца в изумрудно-синем камзоле?

Наука и жизнь
Не сладкие слова Не сладкие слова

Как мозг управляет нашей тарелкой

Вокруг света
Связь всех поколений Связь всех поколений

На что способны станции сотовой связи

ТехИнсайдер
«Дикий» город «Дикий» город

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

Наука и жизнь
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
Дизайн как искусство Дизайн как искусство

Sanlorenzo SD132 — асимметричная яхта, собравшая восторженные отзывы в Каннах

Y Magazine
Главный бестселлер Китая Главный бестселлер Китая

«Звездное желание» — самый продаваемый автомобиль в Поднебесной

ТехИнсайдер
Страна зеленого цвета Страна зеленого цвета

Яхтенный маршрут вдоль тихоокеанского побережья Коста-Рики

Y Magazine
Ткани для нашей жизни Ткани для нашей жизни

Что нам ожидать в мире тканей в ближайшие годы?

Знание – сила
Обычная необычная семья Обычная необычная семья

История и фотозарисовка удивительной встречи с семьей лосей

Наука и жизнь
Правила кебабчи Правила кебабчи

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

Вокруг света
Высокий белок Высокий белок

Высокобелковые продукты продолжают свое победное шествие на мировом рынке

Агроинвестор
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
Темная сторона хлопка Темная сторона хлопка

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

Знание – сила
Гормональные игры кошек Гормональные игры кошек

Что за роль в отношениях с кошками играет окситоцин, называемый гормоном любви?

Наука и жизнь
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

К концу 1960-х годов фантастика наконец-то обрела статус влиятельного жанра

Наука и жизнь
Мода как зеркало психики Мода как зеркало психики

Разговор о моде с позиции психики

Знание – сила
Бог в космосе обнаружен Бог в космосе обнаружен

«Следуй за угасшим солнцем»

Знание – сила
Садовники моря Садовники моря

Что делают специалисты, чтобы облегчить участь дельфинов в Черном море

Y Magazine
Поднявшийся в небо Поднявшийся в небо

Северный Кавказ: гостеприимство здесь больше чем традиция

Вокруг света
Кулинарные таланты Кулинарные таланты

Салат от Александра Дюма, пирог Поллока, макароны от Россини и «Ужины» от Дали

Вокруг света
Масала, чай и Великие Моголы Масала, чай и Великие Моголы

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

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
Чартер начинается с мечты Чартер начинается с мечты

Какие регионы и яхты привлекают клиентов в яхтенном чартере

Y Magazine
Р.У.Б.И.К.О.Н Р.У.Б.И.К.О.Н

Выбора у него не было. Цезарь должен был покорить Рим

Знание – сила
Поймать космического гостя Поймать космического гостя

Как перехватить проносящиеся сквозь Солнечную систему межзвездные объекты

ТехИнсайдер
Премия за объединение миров Премия за объединение миров

Ученые сумели объединить в одну систему: микромир и квантовые свойства

Наука и жизнь
Мы и одежда Мы и одежда

Когда появилась одежда? Единого мнения среди ученых нет

Знание – сила
Жизнь с начала времён Жизнь с начала времён

Примерно 400 млн лет назад морская живность стала осваивать пресные водоёмы

Наука и жизнь
Цепочка ржаной нерентабельности Цепочка ржаной нерентабельности

Сельхозпроизводители теряют интерес к выращиванию ржи

Агроинвестор
Открыть в приложении