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

Почему «неправильный» язык становится нормой? Почему «неправильный» язык становится нормой?

Почему пиджины — интересное лингвистическое явление?

Наука и жизнь
Языковая модель Языковая модель

Самые яркие и неожиданные мифы о происхождении языка

Вокруг света
Сказочная жизнь Сказочная жизнь

Собирать сказки люди начали задолго до члена ИРГО Александра Афанасьева

Вокруг света
Инженерия рекордов Инженерия рекордов

О самых ярких случаях и новейших тенденциях в сфере спорта

ТехИнсайдер
Код будущего Код будущего

Умные очки для плавания, роботы-сварщики и другие технологии будущего

ТехИнсайдер
Окаменелости — у порога Окаменелости — у порога

Мы привыкли думать, что научные чудеса происходят где-то далеко...

Наука и жизнь
Тучерезы Тучерезы

Какие современные здания имеют шансы пережить столетия?

ТехИнсайдер
Ставка давит на инвестиции Ставка давит на инвестиции

Какие макроэкономические факторы сдерживают рост агросектора

Агроинвестор
В «Зеленой Долине» разместится 40 тыс. голов КРС В «Зеленой Долине» разместится 40 тыс. голов КРС

Агрохолдинг «Зеленая Долина» возведет крупнейший в Европе молочный комплекс

Агроинвестор
Ненасытный интеллект Ненасытный интеллект

Создание ИИ следующих поколений столкнулось с неожиданным препятствием

ТехИнсайдер
Оказался он живой Оказался он живой

Так ли много общего у умирающих божеств разных народов?

Вокруг света
Новости науки Новости науки

Самый яркий квазар, рекордный гамма-квант и другие новости науки

Знание – сила
Зерно останется малодоходным Зерно останется малодоходным

Хороший урожай не позволит ценам сильно расти

Агроинвестор
День… суслика День… суслика

Я протёр глаза и приподнялся на локте: да это же суслик!

Наука и жизнь
Удивительный и животворный трепанг Удивительный и животворный трепанг

Древние императоры пили настой трепанга как эликсир молодости и долголетия

Знание – сила
Скифы: наследие, не расшифрованное до конца Скифы: наследие, не расшифрованное до конца

Скифы – народ, о которых мы знаем многое, но почти ничего не понимаем

Знание – сила
Масложировая отрасль снова идет на рекорд Масложировая отрасль снова идет на рекорд

Валовой сбор масличных может превысить 34 млн т

Агроинвестор
Скифы Северного Причерноморья: легенды и реальность Скифы Северного Причерноморья: легенды и реальность

Как греки превратили скифов в символ воинской чести и простоты

Знание – сила
Переход на отечественный софт: комфорт превыше всего Переход на отечественный софт: комфорт превыше всего

Как осуществлялось импортозамещение в сфере кадастра и геодезии

Наука и техника
Биосфера и пластик Биосфера и пластик

Когда-нибудь ученые, наверное, будут выделять пластиковый век

Наука и техника
Галльская война Галльская война

Юлий Цезарь: завоевание Галлии

Знание – сила
Три кита пивной отрасли Три кита пивной отрасли

Как идет импортозамещение солода, хмеля и пивоваренного ячменя

Агроинвестор
90000 текстов: мифы планеты 90000 текстов: мифы планеты

Какие истории люди рассказывали за тысячи лет до изобретения письменности?

Вокруг света
Разноцветные пески Калининградских пляжей Разноцветные пески Калининградских пляжей

Почему после шторма песок на Калининградском пляже становится… разноцветным?

Наука и жизнь
Жизнь начинается с растений Жизнь начинается с растений

Как экстремальные условия трансформируют существующие экологические формы

Наука и жизнь
Учимся понимать наши растения Учимся понимать наши растения

Кажется, чего уж проще: полить цветы. Но и здесь есть ряд тонкостей...

Наука и жизнь
«Красный» чай в «Бирюзовой чайхане» «Красный» чай в «Бирюзовой чайхане»

Ташкентец Ширяевец стал проводником поэта Есенина в мир Туркестана

Знание – сила
Паутина вселенных Паутина вселенных

Идея о других мирах – на самом деле не вымысел фантастов

Вокруг света
Что такое интеллект? Что такое интеллект?

В каком направлении движется развитие искусственного интеллекта?

Знание – сила
Рихард Зорге: Самый успешный разведчик по версии Эдгара Гувера Рихард Зорге: Самый успешный разведчик по версии Эдгара Гувера

Легендарный Рихард Зорге: «”Висбаден” всегда на связи»

Знание – сила
Открыть в приложении