Китайские исследователи из университета Гуанси представили новый газовый датчик, который способен обнаружить аммиак с рекордной скоростью 1,4 с. Его конструкция имитирует строение альвеол — маленьких воздушных мешочков в легких человека. Эта структура позволяет использовать максимальную площадь контакта с воздухом для газообмена. Чувствительный элемент датчика имеет разветвленную поверхность, что резко повышает эффективность улавливания молекул аммиака.
Датчик работает от трибоэлектрического наногенератора, преобразующего механическую энергию в электрическую. К основным преимуществам технологии можно отнести высокую селективность — датчик точно распознает аммиак на фоне других газов. Прибор потребляет минимум энергии, при комнатной температуре работает без нагрева. Он не требует высокотемпературного режима и сложных химических реагентов.
Датчик проходит полевые испытания, предварительные тесты подтвердили стабильную работу сенсора даже при многократных изгибах и перепадах влажности.
Его создатели отмечают, что масштабирование производства возможно благодаря применению доступных материалов и простых методов конструирования. При попадании на датчик капли, содержащей аммиак, замыкается электрическая цепь. Генерируется сигнал, который передает точные данные о концентрации аммиака. При этом скорость реакции превосходит возможности существующих аналогов.
Для повышения точности обнаружения использовалась модель искусственного интеллекта, которая обрабатывает сигналы и преобразует в частотно-временные изображения. После обучения на них ИИ классифицировал аммиак по пяти уровням концентрации, обеспечив точность обнаружения до 98,4%.
Разработка китайских ученых демонстрирует, как природа подсказывает инженерные решения. Сенсор с «альвеолярной» архитектурой может стать новым стандартом в газовом мониторинге, объединяя биологические принципы с современными технологиями.
Ранее Наука Mail рассказывала о создании универсального биосенсора для проверки качества напитков.
