НАУЧНАЯ РОССИЯ
09.12.2024 15:30
Источник фото: ru.123rf.com
Ученые из Сколтеха спроектировали и испытали простой в изготовлении полупроводниковый химический сенсор с низкой себестоимостью и стоимостью одного измерения, способный за 40 секунд регистрировать наличие в воздухе вредных газов или информативных веществ. В исследовании показана 90% точность обнаружения огнеопасного ацетона, а также токсичных сероводорода и двуокиси азота, но сенсор будет чувствителен и к другим газам, а точность можно повысить, сделав два и более измерения подряд. Описанное в журнале Sensors and Actuators B: Chemical устройство использует в качестве чувствительного элемента «ткань» из углеродных нанотрубок, подвешенную между двумя электродами. Это первый сенсор такой конструкции с использованием нанотрубок.
Применения такого рода сенсоров не ограничиваются оценкой качества воздуха на производстве или вблизи автодорог. Так, пациенты с диабетом 1-го типа выдыхают воздух с содержанием ацетона, по количеству которого можно понять, когда необходима инъекция инсулина. А по концентрации газов в парнике или в промышленном холодильнике можно оценить, насколько созрели фрукты и овощи или начало ли портиться мясо.
Газовые сенсоры на основе разных технологий занимают разные ниши. Полупроводниковые сенсоры наподобие того, что предложен в Сколтехе, хороши там, где нужен постоянный мониторинг (частые измерения). Это связано с их низким энергопотреблением и дешевизной в изготовлении и эксплуатации. Притом они очень чувствительны, но здесь кроется и недостаток: из-за того, что эти устройства чутко реагируют на присутствие в воздухе многих разных веществ, возникает вопрос, как получить информацию о содержании конкретного соединения.
Повышать «избирательность» полупроводниковых сенсоров можно, подражая обонянию млекопитающих.
«Электрическое сопротивление чувствительного материала, в нашем случае — ткани из углеродных нанотрубок, меняется в ответ на присутствие многих газов. Но оно может меняться по-разному в ответ на разные газы в разных концентрациях, и здесь кроется технологическая возможность, — рассказывает первый автор исследования, стажёр-исследователь и аспирант программы «Науки о материалах» Сколтеха Константин Заманский. — Ведь обоняние человека тоже устроено так, что рецепторы в эпителии реагируют на самые разные вещества. Но разные группы рецепторов реагируют на каждый запах по-своему. И по силе активации связанных с ними нейронов мозгу удаётся распознать, с каким запахом имеет дело нос».
Подобным образом, 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 будет исследовать на предмет наличия нужного паттерна («запаха») методами машинного обучения («мозгом»). «Мы действуем несколько иначе и получаем многомерный сигнал от одного и того же сенсора, но при разных температурах», — уточняет Заманский.
Предложенная научной группой конструкция сенсора предполагает, что чувствительный материал — фрагмент ткани из одностенных углеродных нанотрубок — подвешен в воздухе между двумя электродами (они напыляются золотом на подложку из поликристаллического оксида алюминия). Такое решение позволяет почти мгновенно нагревать или охлаждать сенсор до заданной температуры: за 40 секунд прибор успевает измерить сопротивление сенсора при 400 различных температурах в диапазоне от 25°C до 125°C.
Именно эти 400 значений и представляют паттерн запаха, который модель машинного обучения классифицирует как относящийся к одному из газов со средней точностью 90%. Совпадение результатов в каждом последовательном цикле снижает вероятность ошибки примерно в 10 раз, повышая уверенность в результате до 99% уже на второй минуте мониторинга (хотя это не строгий расчёт). При этом стоимость одного такого измерения при детектировании, например, двуокиси азота оказывается ниже, чем у других сенсоров.
Использование фильтрации данных (для выделения базовой линии) позволило создателям сенсора не только интерпретировать его сигнал, но и учесть эффект так называемого старения устройства. Это явление проявляется в том, что при продолжительной эксплуатации отклик на те же газы при тех же условиях меняется. Именно поправка на эффект старения сенсора позволила вдвое снизить процент ошибок и тем самым довести точность измерений до 90%. Проблема актуальна и для других полупроводниковых сенсоров, хотя не во всех работах учитывается — здесь же она успешно решена для интервала как минимум в 10 часов эксплуатации.
Освещённое в пресс-релизе исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 20-73-10256.
Источник информации: Сколтех
Разместила Наталья Сафронова.
Источник: https://scientificrussia.ru/ar...
Интуитивные сверхсознательные прозрения априори ИСТИННЫЕ. Есть ли реальный Путь для постижения этого дара на практике? https://cont.ws/@bernardshaw17... - Интервью Сергея Караганова /Обращение к Караганову Сергею Александровичу
Существует абсолютное и безотказное оружие массового поражения, которое несравнимо более могущественное и эффективное, чем ядерное или любые иные виды оружия массового поражения, которые были созданы для физического уничтожения людей. Но вместе с этим есть гарантированная защита и оберег от него. «И не бойтесь убивающих тело, души же не могущих убить; а бойтесь более Того, Кто может и душу, и тело погубить в геенне». Евангелие от Матфея 10:28 https://cont.ws/@bernardshaw17... - Путин считает важным внимание к его работе, а не к персоне / Обращение к Владимиру Путину
Что такое болезни, почему они на самом деле существуют, как оградить себя от болезней, а также от неминуемых проблем и страданий, вызываемых ими. Обо всем этом можно посмотреть здесь: https://cont.ws/@bernardshaw17... - «Коварная» болезнь (А.В.Клюев)
Научно обоснованный Путь к тотально осознанному Бытию в живой реальной жизни. Звучит для непосвященных, как нереализуемая фантастика. На самом деле, для многих людей в России это уже реалии наших дней с заслуженными плодами их безоглядных, подвижнических трудов на этом Пути. https://cont.ws/@bernardshaw17... - Клюев А.В. Эволюционная трансформация человека. 1-я часть
https://cont.ws/@bernardshaw17... - Клюев А.В. Эволюционная трансформация человека. 2-я часть вместе с полной текстовой версией этих бесед
Вас не удивляет, когда люди чисто механически, не вникая, проходят мимо россыпи бриллиантов и других драгоценностей, которые можно получить почти даром? Вот эта книга и всё, что с нею связано и является настоящей книгой Жизни, источником ЗНАНИЙ родниковой чистоты, в сравнении с которыми любые драгоценности или мирские знания это не более, чем детская забава для человеческого интеллекта. https://cont.ws/@bernardshaw17... - Презентация книги "Человек. Неизвестное об известном. Контуры человековедения", кроме того: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Клюев А.В. Обращение к членам ЭСВУ БРИКС
Сегодня это основополагающий вопрос, который не осознают практически все общественные деятели, политики, аналитики и политологи - каковы РЕАЛЬНЫЕ движущие силы, определяющие всю жизнь, судьбу и фактическое поведение как народов, так и каждого человека на Земле: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Клюев А.В. О психогенетике и роли психогенетического фактора в историческом процессе / Клюев А.В. Апокриф от Иисуса
«Не знаете ли, что тела ваши суть храм живущего в вас Святаго Духа, которого имеете вы от Бога, и вы не свои?» 1-е послание Коринфянам, 6:19-20 https://cont.ws/@bernardshaw17... - Поиски моего Бога, или Психогенетика как она есть ( А.В. Клюев)
„Определяй вкус не по скорлупе, а по ядру“ советовал Григорий Саввич Сковорода, иначе можно попасть впросак. Говорят еще, что женятся на форме, а живут с её содержанием, или не всё то золото, что блестит: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Большой контекст [Александр Казаков. СТРИМ] 31.10.2024 (про зомби религии по Тодду; святитель Николай Сербский о цели и смысле жизни; о бесовской сути протестантизма и вопросах к православию; об истинных духовных знаниях и обо всех остальных знаниях; об открытом духовном оке; Исаак Сирин, Иисус Христос и Григорий Сковорода о сути смирения, о грехах и грешниках; об отпущении грехов и глубинной сути православия; Паисий Святогорец и Серафим Саровский о молчащем разуме )
https://cont.ws/@bernardshaw17... - Чем отличаются понятия СПРАВЕДЛИВОСТЬ и ИСТИНА (про высказывание Тертулиана «Верую, ибо нелепо»; Бог познаваем в двух аспектах; о понятии ИСТИНА; про интеллект, как идола-божка; про интеллектуалов на примере академика; Шри Ауробиндо, Паисий Святогорец и Иоанн Крестьянкин про ментальное ожирение)
Возможно, ли стать подлинно свободным от диктата всевозможных виртуальных страхов и никчемной повседневной суеты, чтобы затем жить так же легко, непринуждённо и свободно, как дышать? Ответы на эти жизненно важные вопросы можно посмотреть здесь: https://cont.ws/@bernardshaw17... - KазакоV. Большой разговор в прямом эфире от 13.10.2024 / О радикальной разнице между ПРОПАГАНДОЙ и ПРОСВЕЩЕНИЕМ, и между МИРООЩУЩЕНИЕМ и МИРОВОЗЗРЕНИЕМ
https://cont.ws/@bernardshaw17... - Большой контекст [Александр Казаков. СТРИМ] 19.10.2024 / О ментальной безопасности, денацификации и об идеологии на все времена
Незнание человека, Сознания и Разума самое большое незнание нынешней науки. Можно ли считать философами и учеными тех людей, которые даже не осознают того факта, что ПОЛУЗНАНИЕ - могущественная вещь, которая может стать большим препятствием на Пути постижения Истины, а без познания Истины собственного Я, невозможно познать ту Истину, которую нужно воплотить во внешнем мире: https://cont.ws/@bernardshaw17... - О положении философии в России. (Именно Сердце, а не ум, как пытаются доказать психологи мыслит, размышляет, познаёт - Иоанн Крестьянкин)
Простым и доступным языком о важных событиях и тех фундаментальных понятиях, которые и определяют жизненный путь и судьбу каждого из нас: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Большой контекст [Александр Казаков. СТРИМ] 28.09.2024 / О психогенетике и сути Христианства (О русской православной церкви; о христианстве; Святейший Патриарх Кирилл о духовном подвиге Марии Египетской; об истинных причинах русофобии и психогенетике; Человек. Неизвестное об известном. Контуры человековедения. Клюев А.В.; видео - Игорь Острецов и Александр Клюев | Выход из смыслового тупика цивилизации)
https://cont.ws/@bernardshaw17... - Большой контекст [Александр Казаков. СТРИМ] 27.10.2024 («петля Бойда» и авария МиГ 29 - Квочур А. Н.; о РКПДЧ; о ложной денацификации в США; определение понятий национализм и фашизм; крещение снимает все грехи? Какая святая наивность; предельно краткая суть Пути от Иисуса Христа; о таинстве крещения; о справедливости и ИСТИНЕ; Бог познаваем в двух аспектах; Душа человека по природе христианка? Увы, далеко не всегда)
Надмирная идея – вечная идеология для всех времён и народов уже стала работать на межгосударственном уровне стран БРИКС: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Очевидное-невероятное - лёд тронулся, пришло время снять многовековую пелену забвения с тщательно замалчиваемых фундаментальных знаний о ЧЕЛОВЕКЕ и его истинной Природе (текст МЕМОРАНДУМА ЭСВУ БРИКС)
Западные исследователи и специалисты много лет безуспешно ищут секрет русской Души. Пишут об этом всё что угодно, но только не то, что есть по факту. На самом деле нет никакого секрета. Всё очень просто. Для того, чтобы это полностью осознать, нужно быть Человеком, принадлежащим к РУССКОЙ ЦИВИЛИЗАЦИИ : https://cont.ws/@bernardshaw17... - Загадочная психогенетика русской Души. Русские люди. Какие они?
Простые Истины Жизни, но многим неведомые: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Старец, благословивший Путина: К 110-летию со дня рождения отца Иоанна (Крестьянкина) – видео
https://cont.ws/@bernardshaw17... - "Он не ангел и не святой!": Британский епископ произнёс то, о чём боятся говорить мировые лидеры
История жизни императора России Александра I. Всё тайное всегда становится явным? https://cont.ws/@bernardshaw17... - Старец Федор Кузьмич: «Если я скажу правду - ужаснётся Небо, а если я солгу –сотрясётся Земля»
У каждого человека свой понятийный аппарат, обусловленный содержанием матрицы памяти его подсознательных программ. Нет Истины, которую человек не исказил бы своим мышлением и интеллектом. Более всего человек исказил родниковую Божественную Истину. Всё это очень наглядно и продемонстрировал автор этого видео. https://cont.ws/@bernardshaw17... - Ефимов. Что такое человек? Есть ли Бог? Жизнь после смерти (про личный опыт восприятия благодати от мощей святителя Николая Сербского)
Ключевые вопросы Бытия очень глубоко, увлекательно и грамотно раскрывают эксперт ЭСВУ БРИКС А.В.Клюев и Дуйсиналиев Нурбулат: https://cont.ws/@bernardshaw17... - О загадке времени и физике сознания Человека
Самое большое незнание современной науки это незнание истинной Природы человека. Но в России есть человек, уникальный практик-эволюционист, фундаментальными трудами которого это позорное незнание необратимо кануло в лету. https://cont.ws/@bernardshaw17... - Интегральная психофизиология как инструмент адекватного отражения психической деятельности человека
Случайностей не бывает. Действующие сочетанно Законы Бытия гласят, что каждый из нас является творцом всего того, что с нами происходит. https://cont.ws/@bernardshaw17... - О физике случаев чудесных исцелений больных Иисусом Христом (Абу Хамид аль-Газали об истинной природе человека)
Кто же такой на самом деле человек? Законы Бытия обойти или проигнорировать невозможно, поскольку они незыблемы и вечны: https://cont.ws/@bernardshaw17... - О реинкарнации, как об одном из четырёх ЗАКОНОВ БЫТИЯ (Определение понятия Человек)
Эталонный глобальный интернет в природе существует столько же, сколько существуют люди на Земле. И это действительность, явившая собою наглядный пример эзотерики, ставшей научно- подтверждённым фактом. Не верите? https://cont.ws/@bernardshaw17... - Кратко и по существу о коллективном бессознательном (О центрах сознания человека)
Человек, шимпанзе и свинья. Есть ли между ними то, нечто общее, что объединяет их природное начало? https://cont.ws/@bernardshaw17... - Шимпанзе могут передавать друг другу знания о новых технологиях. А люди могут делать то же самое, так же естественно и бескорыстно, как это делают шимпанзе?
Пётр Яковлевич Чаадаев – по факту монах в миру, русский гений, обожаемый А.С. Пушкиным, который стараниями злостных хулителей, коих хватает и сегодня был превратно понят и незаслуженно предан забвению: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Пётр Яковлевич Чаадаев, как уникальное явление в истории России. Его безмерно почитал, считал пророком и своим наставником А.С. Пушкин
Я мыслю – следовательно, я существую, говорил Декарт Рене. Но это было величайшим заблуждением этого знаменитого философа и учёного: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Сознание, Разум и информация. Что это такое и как они взаимосвязаны? (Планы Разума)
Свет, как первооснова материального творения стал научно установленным фактом, а созерцание феномена материализации и мироточения продолжающегося в непрерывном режиме уже более пятидесяти лет это наглядное тому подтверждение. (О реальной материализации нектара бессмертия в наше время) https://cont.ws/@bernardshaw17... - Физики впервые получили материю из чистой энергии
Мир бурлит и кипит страстями. Но я могу всех успокоить. Случайностей не бывает. Есть лишь непознанные закономерности, чётко определяемые ЗАКОНАМИ БЫТИЯ. Наше физическое тело в отличие от Истинной Души смертное, а кому, когда и как надлежит с ним расстаться, это решает Всевышний. Поэтому, будучи в миру, в самой гуще социума нам всем лучше научиться жить в состоянии сознания ЗДЕСЬ И СЕЙЧАС, не уделяя внимания выводящим нас из равновесия МЫСЛЯМ, ЧУВСТВАМ И ЭМОЦИЯМ – единственным природным носителям страхов и всего остального разрушительного контента, приходящего в человеческий разум извне или рождающегося в нём. Как грамотно это делать : https://cont.ws/@bernardshaw17... - О Человеке Разумном, как глазах и ушах Всевышнего на планете Земля (Конституция России о вере в Бога)
Если кто-то наивно считает, что он уже стал белым и пушистым, и для окружающих его людей давно является эталоном полного совершенства, а посему его личность критиковать никому не позволительно, то знакомство с этим материалом поставит всё на свои законные места: https://cont.ws/@bernardshaw17... - Небывалые откровения Николая Васильевича Гоголя и ЕДИНСТВЕННЫЙ, безотказно работающий метод установления стабильной эмоциональной ровности (рассказывает А.В. Клюев)
Принято считать, что каждый человек вправе сам определять цель и смысл своей жизни. Насколько же верно такое представление по этим фундаментальным вопросам? https://cont.ws/@bernardshaw17... - ОБ ИСТИННОЙ ЦЕЛИ И СМЫСЛЕ ЖИЗНИ
Здесь можно найти ответы на все вопросы Бытия. Новый взгляд на христианство. Это вовсе не религия, а лишь чёткое отражение объективной РЕАЛЬНОСТИ! https://cont.ws/@bernardshaw17... - Христианство, как реальная Космическая СИЛА, ведущая всё человечество к тотально осознанной жизни
Оценили 12 человек
14 кармы