Ученые создали одноразовый искусственный язык
10.06.2025 07:00
Этот метод предназначен для анализа жидкостей в различных областях, таких как медицина, экология и пищевая промышленность. Об этом сообщили в Российском научном фонде (РНФ).
Важно отметить, что биологические жидкости, напитки и продукты питания содержат множество разнообразных химических соединений. Для определения состава этих веществ в некоторых случаях достаточно установить принадлежность образца к определенному классу. Например, в медицине необходимо быстро определить состояние здоровья пациента, а в пищевой промышленности — обнаружить подделку. Для таких целей используются специальные "электронные языки".Электронные языки представляют собой инновационный метод анализа, который позволяет быстро и точно определять химический состав жидкостей. Благодаря использованию одноразовых датчиков, этот подход становится более доступным и удобным для применения в различных областях науки и промышленности. Разработка российских ученых обещает значительное улучшение процессов анализа и контроля качества в различных сферах, что может привести к новым открытиям и инновациям.Для более эффективного анализа химических веществ в жидкостях, ученые Института элементоорганических соединений имени А.Н. Несмеянова РАН в сотрудничестве с учеными из Университета Барселоны (Испания) представили новую конструкцию сенсоров. Как сообщили в пресс-службе РНФ, современные "электронные языки" - это сложные устройства с многоразовыми сенсорами, требующие тщательной очистки после каждого использования, чтобы исключить возможность переноса посторонних веществ в следующий образец. Кроме того, различные электроды в структуре "языка" должны быть уникальными для обнаружения различных химических соединений в анализируемой жидкости.Новые предложения в начале, середине и конце текста:Исследователи сообщили о создании уникальной разработки, основанной на одноразовых "языках" с электродами, покрытыми тонким слоем металлоорганических каркасов. Эти соединения включают различные ионы металлов, таких как цинк, медь, никель и железо, а также органические молекулы, образующие пористую структуру.Уникальность предложенной технологии заключается в ее доступности по цене материалов, простоте производства и возможности однократного использования. Ученые отмечают, что хотя точность анализа веществ немного уступает коммерческим устройствам, разработка может быть особенно полезной для исследований в условиях, где невозможно применять сложное оборудование или обеспечить должную очистку сенсоров.Эти инновационные "языки" демонстрируют потенциал для применения в различных областях, включая медицину, экологию и промышленность. Благодаря своей универсальности и удобству использования, данная технология может стать ключевым инструментом для быстрого и точного анализа веществ в реальном времени.Исследователи разработали 93 уникальных "электронных языка" и протестировали их в процессе анализа различных видов чая. Датчики были погружены в заваренный чай различных сортов, а полученные электрические сигналы были проанализированы при помощи сверточной нейронной сети - технологии машинного обучения, широко применяемой для обработки изображений, включая распознавание лиц на фотографиях.Эксперименты показали, что после обучения на разнообразных образцах чая модель смогла точно определить различные сорта напитка с точностью до 76 процентов. Это открывает новые перспективы для использования подобных методов в пищевой промышленности и других областях, где важно быстро и точно определять состав и качество продуктов.Использование "электронных языков" и нейронных сетей для анализа чая может быть полезным не только для производителей и потребителей напитка, но и для научных исследований в области химии, биологии и технологий пищевой промышленности.В дальнейшем планируется расширить исследования металлоорганических каркасов с изменением состава для улучшения точности "электронного языка". Руководитель проекта, Юлия Нелюбина, отметила, что планируется также модифицировать сенсоры, увеличить число электродов и улучшить их прочность. Эти шаги направлены на дальнейшее совершенствование технологии.Кроме того, в планах ученых исследовать, как созданные "языки" справляются с различными задачами. Например, оценить содержание определенного соединения в жидкости для оценки уровня антител к конкретному вирусу в крови. Это позволит расширить область применения технологии и повысить ее эффективность."Мы надеемся, что результаты наших исследований приведут к созданию более точных и надежных методов анализа, которые будут полезны в различных областях, включая медицину, науку и промышленность", - подчеркнула Юлия Нелюбина, подчеркивая важность дальнейших шагов в развитии проекта.Исследование, проведенное при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ), привело к публикации результатов в престижном журнале Journal of Material Chemistry С. Это исследование является значимым в контексте развития материаловедения и имеет потенциал для дальнейших научных открытий. Результаты работы ученых представляют собой важный вклад в понимание свойств материалов и их применение в различных областях науки и техники. В их основе лежит тщательный анализ данных, полученных в ходе экспериментов и исследований, что делает эти выводы достоверными и значимыми для научного сообщества.Источник и фото - ria.ru
