Цивилизация
Группа инженеров из Кембриджского университета разработала сверхчувствительные датчики из так называемого «замороженного дыма» — высокопористого аэрогеля на основе графена. Исследование опубликовано в научном журнале Science Advances (SciAdv).
Новый сенсор использует инструменты искусственного интеллекта (ИИ) для обнаружения формальдегида — распространенного загрязнителя воздуха в помещениях.
Формальдегид — распространенное летучее органическое соединение (ЛОС), выделяемое предметами домашнего обихода, включая изделия из прессованной древесины (например, МДФ), обои и краски, а также некоторые синтетические ткани.
«Формальдегид и другие ЛОС могут привести к серьезным проблемам со здоровьем при длительном воздействии даже при низких концентрациях, но современные датчики не обладают той чувствительностью или селективностью, чтобы различать соединения, которые оказывают различное воздействие на организм», — отметил руководитель исследования, профессор Тауфик Хасан.
Инженеры напечатали на 3D-принтере линии из графена, а затем заморозили материал, чтобы сформировать структуру аэрогеля.
Готовые датчики смогли обнаружить формальдегид в концентрациях всего восемь частей на миллиард, что составляет 0,4% от безопасного уровня. По словам создателей, устройства потребляют в 10–100 раз меньше энергии по сравнению с аналогами.
Чтобы повысить избирательность, исследователи внедрили в датчики алгоритмы машинного обучения. ИИ обучили находить следы различных газов, чтобы сенсор мог отличать следы формальдегида от других ЛОС.
По словам авторов разработки, технологию можно адаптировать для обнаружения угарного газа и других летучих токсинов.
Ранее ученые создали медицинский сенсор, работающий от голосовых вибраций.