Метанол, или древесный спирт, внешне неотличим от обычного этанола, но при попадании в организм вызывает судороги, слепоту и смерть. Его нередко добавляют в самодельный алкоголь для удешевления — практика, которая ежегодно приводит к тысячам смертей. По данным организации «Врачи без границ», смертность при отравлении метанолом достигает 40%.
Обычно для диагностики метанольного отравления используют лабораторные анализы крови. Это дорого и недоступно в тех регионах, где риск особенно высок — Юго-Восточная Азия, Средиземноморье, Южная Америка. Поэтому ученые искали способ выявить яд быстрее и проще.
Команда профессора Душана Лошича из Университета Аделаиды совместно с коллегами из American Chemical Society разработала миниатюрный сенсор размером 1 см². Его основа — электропроводящая чернильная паста с графеном и металлоорганической структурой на основе циркония (MOF). Сенсор напечатан на керамике с помощью 3D-печати.
Система улавливает пары метанола в воздухе в концентрации от 50 частиц на миллиард — это ниже порога, опасного для здоровья. При этом устройство остается стабильным даже после многократного использования.
Чтобы отличить метанол от этанола (они очень похожи по структуре), исследователи применили машинное обучение. Алгоритм распознает химический «отпечаток» каждой молекулы в воздухе даже в условиях высокой влажности, как при выдохе. Это значительно повысило точность сенсора.
Сейчас не существует доступных и быстрых методов выявления метанола в полевых условиях. А такое устройство могло бы спасти тысячи жизней.
Устройство пока еще на стадии прототипа, но его дешевое производство и простота открывают путь к массовому внедрению. Сенсор может использоваться врачами, туристами и даже персоналом баров — для экспресс-проверки напитков и диагностики по дыханию.
Ранее мы писали о неожиданном усилителе риска алкоголизма.