Indbygget gassensorenhed lover enkel, nøjagtig påvisning af flygtige organiske forbindelser

Udsendes som gasser fra visse faste stoffer eller væsker, flygtige organiske forbindelser (VOC'er) omfatter en række forskellige kemikalier. Mange af disse kemikalier er forbundet med en række sundhedsskadelige virkninger for mennesker, fra øjet, næse, og halsirritation, til leveren, nyre, og beskadigelse af centralnervesystemet.

Evnen til simpelthen at detektere VOC'er i luftprøver, hurtigt, og pålideligt er værdifuld til flere praktiske anvendelser, fra bestemmelse af indendørs luftkvalitet til screening af patienter for sygdomme.

I Gennemgang af videnskabelige instrumenter, , forskere ved Gdańsk University of Technology, i Polen, beskrive en måleanordning designet til at analysere luftprøver indeholdende forskellige VOC'er.

Opsætningen "anvender kommercielle og prototype resistive gassensorer med lavt energiforbrug til at detektere flygtige organiske forbindelser, såsom metan, ethanol, toluen, methylen, nitrogendioxid, formaldehyd, ammoniak, blandt andre, i luftprøver, " sagde forsker Andrzej Kwiatkowski. "Sensorerne ændrer deres modstand i nærvær af VOC'er, som findes i miljøet og udåndet ånde."

Efter miljømæssige forhold som fugt, temperatur, og lufttrykket overvåges, enheden inhalerer en luftprøve, enten fra atmosfæren eller fra en åndeprøve, gør det muligt for sensorerne i dets 220-milliliter aluminium gaskammer at analysere og reagere på detektion af VOC'er i virkelige situationer.

Bestående af gaskammeret, et sæt elektriske ventiler, og en elektrisk mikropumpe, enheden styres af et elektronisk modul med berøringsskærm, der kan behandle og gemme data. Sensorsvar registreres og kan parametriseres til yderligere databehandling ved hjælp af forskellige detektionsalgoritmer.

I praktiske anvendelser, instrumentet kan detektere og måle tilstedeværelsen af ​​VOC'er inden for 10 minutter.

"Opsætningen er en billig enhed med forenklet vedligeholdelse og service, " sagde Janusz Smulko, en af ​​medforfatterne. "Yderligere miljøsensorer øger nøjagtigheden af ​​gassensing ved at korrigere effekter induceret af temperatur- og luftfugtighedsændringer. Enheden kan overvåge luftkvaliteten opsamlet i et menneskeligt miljø, såsom på et kontor eller lager, at opdage skimmelsvampe eller bakterier ved udsendte lugte.

"I medicinske applikationer, læger kan undersøge patienters udåndede ånde ved denne ikke-invasive metode for at signalere behovet for en mere detaljeret kontrol."

Forskerne anvender det i øjeblikket i hospitalsundersøgelser for at bestemme forskellen i udåndingsånden mellem raske frivillige og patienter inficeret med COVID-19-virussen.