يتيح كاشف الغاز المبتكر، المعروف باسم "الأنف الاصطناعي"، إجراء تحليل دقيق للغاية للروائح لمجموعة متنوعة من التطبيقات
[ترجمة د.نحماني موشيه]
نجح باحثون من جامعة كولومبيا البريطانية في تطوير كاشف غاز متطور للغاية يعتمد على آلية التدفق الدقيق القادر على اكتشاف الآثار الدقيقة للغازات بسرعة وكفاءة. وينبغي أن يكون للكاشف المبتكر العديد من التطبيقات، بما في ذلك المراقبة البيئية، واختبارات جودة الأطعمة والمشروبات، بالإضافة إلى أنظمة التحليل والتوصيف البيولوجي أو الكيميائي. ويوضح البروفيسور مينا حورفار أن الجهاز هو في الواقع "أنف صناعي" قادر على شم أي نوع من الغازات، بما في ذلك المواد السامة مثل الغاز الطبيعي والأمونيا أو الغازات المنبعثة من نظام الصرف الصحي.
يقول الباحث الرئيسي: "إن حاسة الشم لدينا هي إحدى أهم القدرات البشرية". "يؤثر أنفنا بشكل كبير على نوعية حياتنا ويساعدنا على التعرف على الغازات السامة الموجودة في البيئة، وفي زيادة الوعي بالحرائق أو الأطعمة الفاسدة، كما أنه يستحضر الذكريات. وفي ضوء ذلك، هناك اهتمام دائم بتطوير أجهزة قادرة على تقليد نظام الشم لدى الإنسان".
تشتمل أجهزة الكشف عن الغاز الصغيرة على أجزاء مصنوعة باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد، وأجزاء تشكل القنوات الدقيقة، ومادة أشباه الموصلات من أكسيد المعدن. يمكن توصيل أجهزة الكشف بغرفة أخذ العينات وبالتالي استخدامها في المختبرات. يستخدم الكاشف الصغير قناتين مختلفتين حيث يتم تغليف كل قناة بمادة مختلفة. خلال التجارب، قام الباحثون بقياس عدة غازات مستهدفة من بين مجموعات مختلفة من المركبات العضوية المتطايرة، بما في ذلك الأملاح والكيتونات والهيدروكربونات. ويوضح الباحث الرئيسي أنه عندما تمر العينة عبر الكاشف، فإن الغلاف الداخلي للقناة يوجه الغازات إلى الكاشف المناسب حيث يتم اكتشافها على الفور. ويوضح الباحث أن "الغازات تخضع لتفاعل كيميائي مختلف مع طلاء القناة بفضل آلية تعرف بـ"تذويب المواد في مواد مشابهة لها". "يوضح بحثنا أن هذه الكاشفات الرخيصة يمكن تخصيصها للتطبيق المطلوب مع الحفاظ على دقتها وتكرارها." وتعتمد هذه التقنية على مقارنة جهازين مختلفين للكشف عن الغاز مع قنوات تحتوي على طلاءات خاصة تعمل بشكل مختلف بعد تعرضها لغازات مختلفة، مما يتيح للمستخدم إمكانية ضبط الطلاء وفقًا للغاز المستهدف المطلوب.
يقول الباحث: "هناك العديد من الأمثلة على الأنظمة ذات الدقة العالية". "ومع ذلك، وعلى الرغم من دقتها، فإن حجم هذه الأنظمة وتكلفتها يحد من إمكانية تطبيقها للكشف عن المركبات العضوية المتطايرة في العديد من التطبيقات التي تتطلب أجهزة محمولة وسهلة التشغيل. توفر أجهزتنا بديلاً صغيرًا ورخيصًا ودقيقًا للغاية. ويوضح الباحث الرئيسي أن نظامنا لديه القدرة على تغيير الطريقة التي تؤدي بها السلطات والمؤسسات المحلية قياسات المراقبة الخاصة بها.
תגובה אחת
جميل!
أتساءل ما هي عتبة الحساسية - أقل/مشابهة/أكثر من أنف الإنسان أو الكلب أو ما إلى ذلك.
أتساءل متى سيكون البرنامج قادرًا على اكتشاف المواد الكيميائية المختلفة، والتحقق من تركيبها والعلاقة بينها - ومن ثم معرفة الرائحة أيضًا (على سبيل المثال، "شريحة مقلية"، "شاي الأعشاب"، "المجاري"، وما إلى ذلك) ...