Exponering för partiklar (PM) har associerats med negativa hälsoeffekter. En stor del av dessa partiklar består av flyktiga eller halvflyktiga material, som utsläpp från matlagning, bilar och tobaksvaror. Dynamiken i avdunstningen av sådana flyktiga partiklar har varit ett aktivt forskningsområde sedan 1800-talet. Dock, befintliga mätmetoder är antingen låg genomströmning eller kan inte ge direkt flyktighetsmätning av partiklar.

Ett team av UCLA-ingenjörer och miljöhälsoforskare skapade en ny metod som direkt kan mäta flyktigheten hos partiklar med hjälp av ett bärbart mikroskop som drivs av djupinlärning. UCLA-teamets mätsystem för flyktiga partiklar är baserat på en kostnadseffektiv och mobil enhet för övervakning av luftkvalitet som registrerar holografiska bilder av aerosoler som fångas på en genomskinlig klibbig provtagningsplatta. Dessa förvärvade hologram rekonstrueras sedan snabbt med hjälp av ett djupt neuralt nätverk för att dynamiskt avbilda aerosolers förångningsprocessen och mäta deras flyktighetskonstanter.

I deras nyligen publicerade manuskript i ACS-sensorer , en tidskrift från American Chemical Society, forskare tillämpade detta volatilitetsmätningssystem för att karakterisera aerosoler som genereras av elektroniska cigaretter (e-cigg). E-cigg har fått uppmärksamhet över hela världen, främst på grund av deras oöverträffade popularitet under det senaste decenniet bland aldrig-rökare tonåringar och unga vuxna. Användningen av en e-cigg genererar en inhalerbar aerosol genom att värma och förånga en speciell vätska (även känd som e-vätska), som vanligtvis använder propylenglykol och vegetabilisk glycerin som lösningsmedel för att späda ut nikotin och smakämnen. UCLA-teamet avslöjade en negativ korrelation mellan e-cigg-genererad partikelflyktighet och vegetabilisk glycerinkoncentration i e-vätskan. Vidare, tillsats av andra kemikalier, såsom nikotin och aromämnen, minskade den totala volatiliteten hos e-cigg-genererade aerosoler.

"Den presenterade enheten kan hjälpa oss att bättre undersöka det dynamiska beteendet hos e-ciggaerosoler på ett sätt med hög genomströmning, potentiellt tillhandahålla viktig information för exponeringsbedömning av e-cigg via, till exempel, begagnad vaping. Denna nya metod kan också tillämpas brett för att snabbt karakterisera andra typer av flyktiga partiklar, " sa Dr Aydogan Ozcan, kanslerns professor i elektro- och datorteknik vid UCLA och biträdande direktör för California NanoSystems Institute, vem som är den äldre motsvarande författaren till verket.