Avges som gaser från vissa fasta ämnen eller vätskor, flyktiga organiska föreningar (VOC) inkluderar en mängd olika kemikalier. Många av dessa kemikalier är förknippade med en rad negativa hälsoeffekter på människor, från ögat, näsa, och halsirritation, till levern, njure, och skador på centrala nervsystemet.

Möjligheten att detektera VOC i luftprover helt enkelt, snabbt, och är tillförlitligt värdefull för flera praktiska tillämpningar, från att bestämma inomhusluftens kvalitet till att screena patienter för sjukdomar.

I Granskning av vetenskapliga instrument, , forskare vid Gdańsks tekniska universitet, i Poland, beskriva en mätanordning utformad för att analysera luftprover som innehåller olika flyktiga organiska föreningar.

Installationen "använder kommersiella och prototypresistiva gassensorer med låg energiförbrukning för att detektera flyktiga organiska föreningar, som metan, etanol, toluen, metylen, kvävedioxid, formaldehyd, ammoniak, bland andra, i luftprover, " sa forskaren Andrzej Kwiatkowski. "Sensorerna ändrar sitt motstånd i närvaro av VOC, som finns i miljön och utandningsluften."

Efter miljöförhållanden som fukt, temperatur, och lufttrycket övervakas, enheten andas in ett luftprov, antingen från atmosfären eller från ett utandningsprov, gör det möjligt för sensorerna i dess 220 milliliter aluminiumgaskammare att analysera och svara på detektering av VOC i verkliga situationer.

Består av gaskammaren, en uppsättning elektriska ventiler, och en elektrisk mikropump, enheten styrs av en elektronisk modul med pekskärm som kan bearbeta och spara data. Sensorsvar registreras och kan parametriseras för vidare databehandling med hjälp av olika detektionsalgoritmer.

I praktiska tillämpningar, instrumentet kan detektera och mäta förekomsten av VOC inom 10 minuter.

"Installationen är en billig enhet för förenklat underhåll och service, sade Janusz Smulko, en av medförfattarna. "Ytterligare miljösensorer ökar noggrannheten av gasavkänning genom att korrigera effekter som induceras av temperatur- och fuktighetsförändringar. Enheten kan övervaka luftkvaliteten som samlas in i en mänsklig miljö, till exempel på ett kontor eller lager, för att upptäcka mögel eller bakterier genom avgivna lukter.

"I medicinska tillämpningar, läkare kan undersöka patienternas utandning med denna icke-invasiva metod för att signalera behovet av en mer detaljerad kontroll."

Forskarna tillämpar det för närvarande i sjukhusstudier för att fastställa skillnaden i utandningsandningen mellan friska frivilliga och patienter infekterade av COVID-19-viruset.