Разработанный в МГУ «искусственный нос» сможет диагностировать заболевания ( 1 фото )

«Искусственный нос», различающий запахи благодаря полупроводниковым газовым сенсорам на основе оксидов металлов, может использоваться для решения задач промышленной и пожарной безопасности, а также в медицинской диагностике. Об этом ФАН рассказал кандидат химических наук, старший научный сотрудник Лаборатории химии и физики полупроводниковых и сенсорных материалов химического факультета МГУ Валерий Кривецкий.

В рамках международного форума «Армия 2021» сотрудники Лаборатории продемонстрировали систему искусственного обоняния, работающую на основе полупроводниковых газовых сенсоров.

Ученые показали, как сенсор в режиме реального времени различает два довольно сложных аромата — корицы и лаврового листа.

Демонстрационное устройство, разработанное в МГУ, использует диоксид олова в качестве основы для сенсора. Из-за химических реакций на поверхности, возникающих при его контакте с молекулами газов, материал меняет свое электрическое сопротивление. Система распознает запахи, оценивая зависимость электрического сопротивления от рабочей температуры сенсора и сопоставляя эти данные с откликами по ароматам, которые были получены ранее на этапе обучения.

Кривецкий отметил, что создание универсальных систем распознавания запахов — это длительная и затратная работа. Более целесообразно применять подобный «электронный нос» для решения конкретных прикладных задач.

«Наш стенд скорее показывает работоспособность этой технологии, — подчеркнул кандидат химических наук. — В дальнейшем она может быть адаптирована, например, под задачи промышленной безопасности, когда необходимо быстро выявлять утечку газа и определять, что именно и в каких количествах утекает».

Специалист добавил, что еще одна возможная задача для системы искусственного обоняния — обнаружение возгораний на ранней стадии. Сенсор может среагировать и определить, какое вещество начало тлеть, когда еще нет ни огня, ни дыма.

Другое перспективное направление связано с медицинской диагностикой. Сенсор может оценить работу систем организма, отслеживая выдыхаемый человеком воздух, который участвовал в газообмене с кровью.

Валерий Кривецкий обратил внимание на то, что полупроводниковые сенсоры известны в мире довольно давно — пионером в этой области была Япония, где их применяли для утечки бытового газа.

«Однако это очень простое применение сенсора, — заявил старший научный сотрудник Лаборатории. — Если же говорить про системы типа «искусственный нос», то Россия занимает здесь лидирующие позиции. Мы сами создаем материалы, которые отличаются и высокой чувствительностью, и стабильностью работы. Кроме того, мы не просто производим сенсоры, а имеем больше компетенций в плане применения систем машинного обучения и математической обработки данных».

Ранее беспилотник для спасения тонущих в море людей был показан на «Армии-2021».