В ТПУ разработали технологию для экспресс-мониторинга полезных и токсичных веществ

Группа ученых Томского политехнического университета разработала колориметрические сенсоры, которые умеют распознавать полезные или токсичные вещества в продуктах питания, биологических жидкостях, а также поверхностных и подземных водах. Об этом сообщает пресс-служба ТПУ.

Систему распознавания можно подключить к смартфону и с помощью нейросети провести первичный химический анализ. Вся процедура занимает от нескольких секунд до минуты. Сенсоры могут определить как вещество, так и его концентрацию в объекте анализа.

Каждый сенсор имеет внутреннюю структуру, которая позволяет менять цвет при контакте с целевым веществом. Смартфон получает цифровое изображение сенсора, затем по его цвету и интенсивности интерпретирует результат в виде распознавания вещества и определения его концентрации.

Сенсоры сделаны из безопасного и распространенного оргстекла – полиметилметакрилата. Структура и цвет сенсора задается при изготовлении индивидуально под каждое вещество по принципу «одно вещество – один сенсор – один цвет».

Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда. Последние результаты работы ученых ТПУ опубликованы в журнале Optical Materials.

Система цифровой колориметрии ученых ТПУ использует весь видимый диапазон от 400 до 800 нанометров, включая индивидуальные особенности спектра на всем диапазоне. При обнаружении вредных веществ ученые опираются на нормативные документы по предельно допустимым концентрациям веществ и естественным ограничениям по формированию колориметрического сигнала.

Колориметрические сенсоры ученых ТПУ можно использовать также для мониторинга нефтяных месторождений и в гидрологических исследованиях поверхностных вод, экологическом мониторинге территорий, включая подземные водозаборы, а также для контроля качества пищевой продукции и напитков.