Резиденты «Жигулёвской долины» создадут картину запахов Тольятти
Существующая сеть гражданского мониторинга воздуха от резидента технопарка «Жигулёвская долина» компании «Аиралаб Рус», состоящая из нескольких десятков приборов контроля состояния атмосферного воздуха, скоро дополнится уникальным прибором. Проект реализуется совместно двумя компаниями-резидентами технопарка: «Аиралаб Рус», которая создала сенсорную сеть для мониторинга воздуха и «ГрафСенсорс», представляющая лабораторию двумерных материалов для устройств микроэлектроники ФТИ им. А. Ф. Иоффе (Санкт-Петербург).
Речь идет о так называемом «Электронном носе» - устройстве, представляющем собой приборное воплощение органов обоняния человека, позволяя детектировать не только газы, но и различные запахи.
Сфер применения «Электронного носа» много, от диагностики качества продукции по соответствию запаха введённому стандарту, до выявления различных болезней. Но в Тольятти его испытают в рамках экологического мониторинга. Лабораторные исследования, которые будут проведены в нашем городе — это один из ключевых этапов перехода к коммерческой реализации разработанного изделия.
В рамках совместных испытаний будут проверены основные функциональные и эксплуатационные характеристики прибора в экстремальных условиях и, что самое важное - проведено его первичное обучение - сформирована библиотека запахов для их последующей идентификации прибором при дальнейшем использовании.
В Тольятти, где жалобы жителей на посторонние запахи - одна из насущных проблем, специалисты ООО «ГрафСенсорс», АНО «Аиралаб Рус», ФТИ им. А. Ф. Иоффе и экологические активисты проведут продолжительные тесты по анализу состава воздуха в различное время года и разных погодных условиях.
Проведенные испытания позволят приблизиться к ключевой цели - сформировать картину городского воздуха, выявляя основные типы и источники загрязнений в городе, а также проводить экспресс-анализ чистоты воздуха по запросу жителей.
Научный руководитель лаборатории двумерных материалов для устройств микроэлектроники ФТИ им. А. Ф. Иоффе, Максим Рабчинский, прокомментировал отличия инновационной разработки, которая пройдет испытания в Тольятти, от существующих систем газового анализа:
«Основной задачей газоанализаторов, вне зависимости от их типа, является прецизионное детектирование одного или группы газов. Да, существующие газоанализаторы с высокой точностью могут выполнять эту задачу, однако они не способны идентифицировать запахи - сложные смеси различных газов, в отличие от систем «Электронный нос». Это можно сравнить с анализом картины - газоанализатор «видит» лишь отдельные цвета - газы, составляющие картину - тогда как «Электронный нос» может идентифицировать непосредственно саму картину - запах - даже не зная состава газов, его формирующих. Это позволяет, в отличие от газоанализаторов, не только идентифицировать конкретные запахи, но и выявлять отклонения от некого стандарта - например, чистого воздуха, при появлении нового постороннего запаха.
Существующая линейка приборов мониторинга — это, в основном, далеко не дешевые зарубежные приборы типа Cyrianose или PEN, что ограничивает возможности их применения.
Кроме того, одним из актуальных недостатков систем «Электронный нос» является нестабильность их работы и недолговечность применяемых сенсоров при долгой эксплуатации, а также высокое энергопотребление. Решения компаний «ГрафСенсорс», «Аиралаб Рус» и лаборатории двумерных материалов для устройств микроэлектроники ФТИ им. А. Ф. Иоффе в области использования мультисенсорных чипов на основе графена, выбранных измерительных режимов и особенностей разработанного ПО, позволяют решить эти проблемы, приблизившись к рентабельному применению систем в практических приложениях.
Исполнительный директор АНО «Аиралаб Рус» Иван Петров по поводу грядущих испытаний сказал: «Наш опыт мониторинга воздуха в Тольятти и по всему миру говорит о том, что горожан тревожит не фактическое содержание тех или иных веществ в воздухе, НМУ и ПДК, а конкретные изменения в восприятии. Мы не вычислительные машины. Нюхаем мы носом, по вполне понятным причинам переживая, когда в воздухе пахнет чем-то посторонним. И одна из проблем в том, что лаборатории могут не найти никаких превышений и значимых изменений, а в воздухе как пахло чем-то кислым, так и продолжает пахнуть».
Испытания «Электронного носа» ЭНГраф в Тольятти запланированы на конец июля-начало августа 2024 года и продлятся до начала зимы.