Самый маленький в мире датчик загрязнения воздуха мелкими частицами поместится внутри телефона.

Фото: Pixabay

Электроника
Инструменты
Шрифты

Загрязнение воздуха очень мелкой пылью, такой как частицы PM2,5, представляет серьезную угрозу для здоровья человека. Ученые из Австрии разработали так называемый самый маленький датчик частиц в мире, разработанный специально для обнаружения этих вредных загрязнителей и предоставления высококвалифицированной картины качества воздуха за счет интеграции в носимые и мобильные устройства.

По данным Всемирной организации здравоохранения, загрязнение воздуха является причиной более четырех миллионов преждевременных смертей ежегодно. В то время как частицы PM10 диаметром 10 микрон или менее также могут проникать в их легкие, более мелкие частицы PM2,5 еще более опасны, поскольку они могут проникать через легочный барьер, проскальзывать в кровоток и при хроническом воздействии вызывают тяжелые формы сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, а также другие проблемы со здоровьем.

Концентрацию частиц PM2,5 можно измерить с помощью станций мониторинга, расположенных вокруг городов и регионов. Фактически, Агентство по охране окружающей среды США использует общенациональную сеть этих станций для отслеживания тенденций качества воздуха. Но ученые из Австрийского технологического университета Граца работают над более экономичным, компактным и универсальным решением, которое может предупреждать отдельных пользователей об опасных условиях в режиме реального времени.

Исследователи объединились с производителем полупроводников AMS AG и учеными из Silicon Austria Labs, чтобы взять инструменты, используемые в обычных устройствах для контроля качества воздуха, и уменьшить их до минимально возможного размера. Результатом этих усилий стал датчик размером 12x9x3 мм, немного меньше пары монет евроцентов, уложенных друг на друга.

Датчик, черный квадрат в центре печатной платы, имеет размеры 12x9x3 мм, что немного меньше пары евроцентов, сложенных друг на друга. Фото: Lunghammer/TU Graz

«Датчик находится на пределе того, что физически и технически возможно, и требует множества уловок, чтобы работать с таким размером», говорит Пауль Майерхофер из Австрийского технологического университета Граца, руководивший исследованием.

При таком размере датчик можно легко интегрировать в смартфоны, умные часы или фитнес-браслеты, чтобы контролировать воздух на предмет наличия мелких твердых частиц в режиме реального времени и даже предупреждать пользователя, когда уровни вокруг них опасно высоки. Команда представляет, что это поможет пользователям сформировать здоровые привычки, предлагая более четкую картину того, где накапливается загрязнение в их районе.

«Например, избегая особо загрязненных маршрутов во время пробежек или ежедневных поездок на работу», - говорит Александр Бергманн, глава Института электрических измерений и сенсорных систем в Техническом университете Граца и научный руководитель Пауля Майерхофера.

Ученые из Австрии разработали так называемый самый маленький датчик частиц в мире, показанный здесь на печатной плате. Фото: Lunghammer/TU Graz

Кроме того, команда заявляет, что датчик также может использоваться в домашних условиях или на открытом воздухе, и стремится сделать датчик доступным по значительно более низкой цене, чем доступные в настоящее время решения.

«Комплексный и всеобъемлющий мониторинг качества воздуха до сих пор не удался из-за размера, сложности и стоимости имеющихся в настоящее время измерительных датчиков», - говорит Бергманн. «Наш датчик частиц восполняет здесь пробел».

Пауль Майерхофер со своим крошечным датчиком частиц, черный квадрат посередине печатной платы. Фото: Lunghammer/TU Graz

Источник: New Atlas / Tu Graz