En ny gasdetektor, utvecklad av forskare vid UBC:s Okanagan campus, möjliggör mycket noggrann luktanalys för så många olika applikationer att den har fått smeknamnet "konstgjord näsa."
Forskare vid Ingenjörshögskolan har utvecklat en toppmodern mikrofluidgasdetektor som snabbt och effektivt kan upptäcka små spår av gaser. Det har ett antal potentiella användningsområden, inklusive miljöövervakning, kvalitetsbedömningar av mat och dryck, och biologiska och kemiska analyssystem.
Enheten, förklarar professor Mina Hoorfar, är i grunden "en konstgjord näsa" som kan lukta alla typer av lukt inklusive skadliga ämnen som naturgas, ammoniak eller avloppsvatten.
"Vårt luktsinne är en av de viktigaste förmågorna människor har, " säger Hoorfar. "Vår näsa påverkar kvaliteten på våra liv avsevärt och hjälper till med upptäckten av giftiga gaser i miljön, brandmedvetenhet, bortskämd mat eller triggar minnen. Med detta i åtanke, Det har alltid funnits ett intresse för att utveckla enheter som kan efterlikna mänskliga luktsystem."
De små gasdetektorerna, utvecklad i UBC Okanagans Advanced Thermo-Fluidic Laboratory, består av 3D-tryckta delar, som skapar mikrokanalen och en metalloxidhalvledare. Detektorerna kan kopplas till en provtagningskammare eller användas i en labbmiljö.
Doktorand Mohammad Paknahad, en av de ledande forskarna i projektet, säger att den lilla detektorn använder två olika kanaler och att varje kanal har en annan beläggning. Under tester, flera målgaser från olika familjer av flyktiga organiska föreningar användes inklusive alkoholer, ketoner och alkaner. Paknahad säger när ett prov passerar genom detektorn, de interna beläggningarna leder gaserna till lämplig sensor där den omedelbart analyseras.
"Gaserna interagerar på olika sätt med kanalbeläggningen och det är därför det kallas "liknande löser sig som, "" säger Paknahad. "Vår forskning visar att dessa lågkostnadsdetektorer kan skräddarsys för olika applikationer med bibehållen noggrannhet och precision."
Tekniken – som jämför två separata gasdetektorer med kanaler utrustade med speciella beläggningar som fungerar olika när de utsätts för olika gaser – ger användaren möjlighet att justera beläggningen baserat på den önskade målgasen.
"Det finns många exempel på mycket exakta system, " säger Hoorfar. "Men trots deras noggrannhet, storleken och kostnaden för dessa system begränsar deras tillämpbarhet vid detektering av flyktiga organiska föreningar i många applikationer som kräver bärbara och lättanvända enheter. Våra enheter erbjuder en liten, billigt och mycket exakt alternativ."
"Detta har potential att förändra sättet som kommuner och allmännyttiga företag utför sin övervakning, " säger Hoorfar. "Baserat på den första reaktionen från våra kommunala partners, vi är spända på att se vad som väntar."
Forskningen publicerades i tidskriften Vetenskapliga rapporter .
