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

Позвольте представить: виноградовник Позвольте представить: виноградовник

Чем придать естественности натургардену? Попробуйте посадить виноградовник

Наука и жизнь
Киберспорт и интеллектуальная собственность Киберспорт и интеллектуальная собственность

Киберспорт — сложная и пока еще малоизученная правовая реальность

Наука и техника
Вложения со столетним горизонтом Вложения со столетним горизонтом

Производство орехов может быть высокодоходным, но не быстро

Агроинвестор
Протокол «Дубайск» Протокол «Дубайск»

Какие автомобили можно увидеть в новом «Мажоре»

Автопилот
Как животные покоряли воздух? Как животные покоряли воздух?

История «воздухоплавания» рептилий в пермском периоде

Наука и техника
«Знание – сила» — 100 лет «Знание – сила» — 100 лет

История науки в оптике собственного жизнеописания

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

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

Знание – сила
Как танки учились летать Как танки учились летать

Зачем учили летать танки?

Наука и техника
Галактика в проводах Галактика в проводах

Рассказ Александра Маркова «Галактика в проводах»

Знание – сила
Инерционно-выжидающие инвестиции Инерционно-выжидающие инвестиции

В АПК — новые проекты, но компании рассчитывают на снижение стоимости кредитов

Агроинвестор
В режиме планового роста В режиме планового роста

Объемы мясного производства увеличиваются спокойными темпами

Агроинвестор
Ген свадебного угощения Ген свадебного угощения

Как отличия паттернов врожденного поведения формируются в эволюции?

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

Как работают системы управления локомотивов

Наука и техника
Владивосток – город и порт Владивосток – город и порт

Владивосток – главный военный порт России на Тихом океане

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

Интервью с археологом Дмитрием Еньшиным о неолитической революции

Знание – сила
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
Антихрупкий АПК России Антихрупкий АПК России

Как монетизировать нестабильность в эпоху тарифных войн

Агроинвестор
Оружие скрытого ношения Оружие скрытого ношения

История развития компактного оружия: миниатюрные револьверы и пистолеты

Наука и техника
Новые технологии в медицине Новые технологии в медицине

Биосовместимый титановый сплав, антибактериальные нити и диагностика инфекций

Знание – сила
Новости науки Новости науки

Механизм возникновения галактик, слияние черных дыр и Большой Барьерный риф

Знание – сила
Урожай рекордов Урожай рекордов

Растениеводы вышли на новые рубежи по сборам

Агроинвестор
Риски ущерба имуществу: виды и способы защиты Риски ущерба имуществу: виды и способы защиты

Как страхование помогает защитить автомобиль

Наука и техника
Планеты «железные» и «алмазные» Планеты «железные» и «алмазные»

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

Наука и техника
На краю стихий. Архангельск На краю стихий. Архангельск

История развития порта Архангельска

Знание – сила
Забытые речные порты России Забытые речные порты России

Исчезнувшие и потерявшие свое былое значение порты

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

Именинники декабря: основатели гидродинамики и сердечно-сосудистой хирургии

Знание – сила
Нескучный сад «проказника» Демидова Нескучный сад «проказника» Демидова

Жизнь и «дурашества» Прокофия Акинфиевича Демидова

Знание – сила
У южных ворот У южных ворот

Три порта, три судьбы, три истории

Знание – сила
Эффект высокой базы Эффект высокой базы

К чему ведет сворачивание масштабной поддержки АПК

Агроинвестор
Коми кукла Коми кукла

Живое воплощение народного искусства и культурного наследия

Знание – сила
Открыть в приложении