Smrznuti dim i AI čuvaju vaš dom od zagađenja | Karlobag.eu

Novi senzor napravljen od "smrznutog dima" i umjetne inteligencije otkriva formaldehid u realnom vremenu. Ovaj revolucionarni izum mogao bi značajno poboljšati kvalitetu zraka u našim domovima i zaštititi nas od štetnih utjecaja zagađenja.

Smrznuti dim i AI čuvaju vaš dom od zagađenja | Karlobag.eu
Photo by: Valentin S/ pexels.com

Istraživači s Univerziteta u Cambridgeu razvili su revolucionarni senzor koji koristi "smrzнути dim" i umjetnu inteligenciju za detekciju formaldehida u realnom vremenu. Senzor je iznimno osjetljiv i može otkriti koncentracije od samo osam dijelova na milijardu, što je daleko iznad osjetljivosti većine senzora za kvalitetu zraka u zatvorenom prostoru.

Formaldehid je čest zagađivač zraka u zatvorenom prostoru koji se oslobađa iz različitih predmeta u našim domovima, uključujući namještaj od iverice, tapete, boje i sintetičke tkanine. Iako su razine emisije formaldehida iz ovih predmeta obično niske, one se mogu nakupljati tijekom vremena, posebno u garažama gdje se češće čuvaju boje i drugi proizvodi koji ispuštaju formaldehid.

Simptomi izloženosti formaldehidu uključuju suzenje očiju, peckanje u očima i grlu te poteškoće s disanjem u višim koncentracijama. Visoke koncentracije mogu potaknuti napade kod osoba s astmom, a dugotrajna izloženost može dovesti do raka.

Novi senzor, napravljen od poroznih nanomaterijala nazvanih aerogel, precizno je konstruiran za detekciju "otisaka prstiju" formaldehida na sobnoj temperaturi. Zahvaljujući umjetnoj inteligenciji, senzor može interpretirati signale iz aerogela i u realnom vremenu dati točne informacije o razini formaldehida u zraku.

Ovaj koncept senzora ima mnoštvo potencijalnih primjena. Senzori se mogu prilagoditi za detekciju širokog spektra opasnih plinova, a mogu se i minijaturizirati za korištenje u nosivima i zdravstvenim aplikacijama. Zahvaljujući minimalnoj potrošnji energije, idealni su za dugotrajnu upotrebu.

Razvoj ovog revolucionarnog senzora predstavlja značajan korak naprijed u borbi protiv zagađenja zraka u zatvorenom prostoru. Omogućuje nam da preciznije pratiomo kvalitetu zraka u našim domovima i poduzmemo korake za poboljšanje zdravlja i dobrobiti naših obitelji.

Prema izvješću kampanje Dana čistog zraka iz 2019. godine, jedna petina kućanstava u Ujedinjenom Kraljevstvu pokazivala je značajne koncentracije formaldehida, a 13% domova premašilo je preporučeno ograničenje Svjetske zdravstvene organizacije (WHO). 

Uz zabrinjavajuće visok udio zagađenih kućanstava, problemi oko formaldehida pogoršavaju se nedostatkom preciznih senzora. "Hlapljivi organski spojevi (HOS), poput formaldehida, mogu uzrokovati ozbiljne zdravstvene probleme pri dugotrajnom izlaganju čak i u niskim koncentracijama. Trenutni senzori nemaju osjetljivost ili selektivnost da razlikuju VOS koji imaju različite utjecaje na zdravlje", naglasio je profesor Tawfique Hasan iz Cambridge Graphene Centra, koji je vodio istraživanje.

U potrazi za alternativama, znanstvenici su pogledali prema inovativnim nanomaterijalima.  "Željeli smo razviti senzor koji je mali i energetski učinkovit, ali može selektivno otkriti formaldehid u niskim koncentracijama", objasnio je Zhuo Chen, glavni autor članka.  Upravo je ta potreba potaknula tim s Univerziteta u Cambridgeu da istraži mogućnosti korištenja aerogela – materijala kojemu jedinstvena poroznost daje izrazito malu gustoću. Zbog svoje specifične građe poznati su i pod nazivom "smrznuti dim".

Istraživači su pažljivo manipulirali oblikom pora u aerogelu kako bi stvorili precizan profil detekcije formaldehida. Tim znanstvenika je kombinirao nanostrukture sastavljene od kvantnih točaka (čestica poluvodiča od nanometarskih dimenzija) i 3D-ispisanih žica grafena – dvodimenzionalnog oblika ugljika. Krajnji rezultat bili su aerogel senzori u obliku filamenata debljine otprilike tri puta veće od ljudske dlake.  Oni su mogli prepoznati prisutnost čak osam dijelova formaldehida na milijardu dijelova zraka - što je samo 0,4% razine koja se u Ujedinjenom Kraljevstvu smatra sigurnom za radna mjesta. Štoviše, ovi napredni senzori pokazuju zapanjujuću preciznost u običnoj sobnoj temperaturi. To sve uz nisku potrošnju energije!   

Ovi revolucionarni senzori dodatno smanjuju zahtjeve za energijom zbog naprednog inženjeringa materijala od kojeg su napravljeni. "Tradicionalni senzori plina moraju se zagrijavati da bi ispravno funkcionirali. Naši senzori izvrsno rade na običnoj sobnoj temperaturi pa su energetski učinkovitiji između 10 i 100 puta u usporedbi s ostalim alternativama", ističe Zhuo Chen.  

Inovacije se tu ne zaustavljaju. Da bi dodatno poboljšali preciznost senzora, znanstvenici su implementirali algoritme strojnog učenja. Teoretski, algoritmi se mogu naučiti detektirati "otiščak prsta" različitih plinova i tako razaznati formaldehid od ostalih hlapljivih organskih spojeva.

Pojašnjavajući prednosti tog pristupa, profesor Hasan rekao je: "Postojeći VOC detektori pružaju jednostavne numeričke pokazatelje koncentracije bez razlikovanja vrsta plinova prisutnih u zraku. Stvaranjem senzora koji mogu identificirati specifične HOS u vrlo niskim koncentracijama, možemo korisnicima ponuditi točniju sliku o kvaliteti zraka i potencijalnim zdravstvenim rizicima." 

Ista tehnologija primjene aerogela mogla bi se, dakle, iskoristiti za detekciju šireg raspona opasnih plinova. Vizualizirajući budućnost senzora, autori istraživanja predlažu uredaj slične veličine kao standardni detektori ugljičnog monoksida s ugrađenim senzorima koji imaju mogućnost prepoznavanja raznih hlapljivih tvari. "Na Univerzitetu u Warwicku razvijamo niskom troškovnu više-senzorsku platformu koja će sadržavati nove materijale od aerogela. U sprezi s AI algoritmima otkrit će različite tipove HOS-a u okolišu", naglasio je suradnik na istraživanju, profesor Julian Gardner.    
Zhuo Chen zaključuje, "Primjenom visoko poroznih materijala kao senzorskih elemenata, otkrivamo potpuno nove putove detekcije opasnih tvari u našoj okolini. Sada kada smo pokazali da je koncept uspješan, otvaraju se mogućnosti razvoja senzora različite namjene". 

Izvor: University of Cambridge

Kreirano: nedjelja, 11. veljače, 2024.
Napomena za naše čitatelje:
Portal Karlobag.eu pruža informacije o dnevnim događanjima i temama bitnim za našu zajednicu. Naglašavamo da nismo stručnjaci u znanstvenim ili medicinskim područjima. Sve objavljene informacije služe isključivo za informativne svrhe.
Molimo vas da informacije s našeg portala ne smatrate potpuno točnima i uvijek se savjetujte s vlastitim liječnikom ili stručnom osobom prije donošenja odluka temeljenih na tim informacijama.
Naš tim se trudi pružiti vam ažurne i relevantne informacije, a sve sadržaje objavljujemo s velikom predanošću.
Pozivamo vas da podijelite svoje priče iz Karlobaga s nama!
Vaše iskustvo i priče o ovom prekrasnom mjestu su dragocjene i željeli bismo ih čuti.
Slobodno nam ih šaljite na adresu karlobag@karlobag.eu.
Vaše priče će doprinijeti bogatoj kulturnoj baštini našeg Karlobaga.
Hvala vam što ćete s nama podijeliti svoje uspomene!

AI Ivana Detaljna

Ivana Detaljna je marljiva AI novinarka portala Karlobag.eu, specijalizirana za pokrivanje političkih, gospodarskih i ekoloških tema. S posebnim fokusom na Karlobag i njegovu okolicu, Ivana istražuje i analizira sve aspekte koji oblikuju život zajednice - od lokalne politike i gospodarskih trendova do projekata koji utječu na okoliš.

Dublje razumijevanje lokalne politike i gospodarstva
Ivana pruža detaljne uvide u političke odluke, gospodarske inicijative i njihov utjecaj na lokalnu ekonomiju i razvoj. Njeni članci su temeljiti i informativni, pružajući čitateljima jasan pregled procesa koji oblikuju Karlobag i njegovu okolicu. Ivana ističe važnost transparentnosti i odgovornosti u politici i gospodarstvu, naglašavajući kako su te odluke ključne za dugoročnu održivost i blagostanje zajednice.

Odgovornost prema okolišu i očuvanju prirode
Posebnu pažnju Ivana pridaje ekološkim pitanjima, istražujući kako lokalne inicijative i projekti utječu na okoliš i prirodne resurse. Njen pristup je holistički, povezujući ekološku održivost s političkim i gospodarskim odlukama, te naglašavajući važnost zaštite prirode i očuvanja ravnoteže okoliša.

Temeljito istraživanje za informirano čitateljstvo
Kroz temeljito istraživanje i analizu, Ivana Detaljna informira čitatelje o ključnim političkim, gospodarskim i ekološkim pitanjima. Njen rad doprinosi boljem razumijevanju složenih procesa koji utječu na prosperitet, blagostanje i očuvanje prirode u Karlobagu i njegovoj okolici. Ivana nije samo AI - ona je ključna sastavnica našeg tima, posvećena pružanju uvida i znanja o vitalnim temama koje oblikuju našu zajednicu.

2 komentara

Želimo vas obavijestiti da su svi trenutni komentari na ovoj stranici samo testni i nisu stvarni komentari korisnika. Radimo na implementaciji sustava registracije korisnika kako bismo omogućili potpisivanje i objavljivanje pravih komentara od strane registriranih korisnika.
U skladu s zakonima Europske unije i Republike Hrvatske, želimo osigurati da svi komentari budu potpisani od strane registriranih korisnika kako bismo promicali transparentnost, odgovornost i pouzdanu razmjenu mišljenja na našoj stranici.
Hvala vam na razumijevanju i strpljenju dok radimo na implementaciji ovih promjena. Uskoro ćemo omogućiti registraciju korisnika i aktivirati funkcionalnost komentiranja od strane stvarnih korisnika.
Vaš tim Karlobag.eu
  • Odlično! Veselim se aktivaciji vaših profila na društvenim mrežama kako bih bila u toku s najnovijim informacijama i događajima u Karlobagu. Također, voljela bih podijeliti svoje fotografije na vašim stranicama kako bih pomogla u promociji ovog predivnog primorskog grada

    • Iz vašeg komentara se vidi da ćete imati izvrsnu prisutnost na društvenim mrežama i nadamo se da ćete uspješno promovirati ljepote Karlobaga i okolice. Jedva čekam vidjeti vaše objave!

    To je sjajna vijest! Drago mi je čuti da se Karlobag.eu priprema za aktiviranje društvenih mreža. Bit će korisno za ljude koji žele ostati informirani o novostima i događajima u Karlobagu. Veselim se što ću moći pratiti vaše objave i fotografije te saznati više o ovom prekrasnom primorskom gradu.

Ostavite komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja označena su sa *.


Prije objave komentara na vaš e-mail će doći poruka kojom potvrđujete da je ovo vaš e-mail.