Предлагаю - Проект: Электронный «язык» для идентификации жидкостей (Electronic «tongue» for identifying liquids)


Аннотация:

Создание электронного «языка» как аналитического инструмента для идентификации жидкостей (химических веществ, продуктов питания, сельскохозяйственной, фармацевтической промышленности), что является очень важным в разных аспектах – оценки и контроля качества, безопасности потребления (определения фальсификата), экономической эффективности.

Цель решения проблемы:

создание устройства для эффективного контроля качества жидкостей и гелей. Возможное использование: 1) электронный паспорт эталонных жидких продуктов; 2) выявление поддельных продуктов; 3) анализ старения вкуса напитков; 4) мониторинг биологических и биохимических процессов; 5) анализ устойчивости лекарственных препаратов (сиропы, гели, растворы).

Конкурентные преимущества:

– разнообразное практическое применение, включая контроль качества продуктов питания, фармацевтическое тестирование, медицинскую диагностику и мониторинг окружающей среды;
– способность анализировать не отдельные компоненты, а сложный состав жидкости; выделять отдельные компоненты в жидкости (например, для оценки добавок одной жидкости в другую в количестве менее 10%);
– новые подходы и оригинальные практические решения в создании блоков и отдельных элементов системы;

– принципиальные отличия устройства от аналогов в его функциональности, в том числе большая «выносливость» и возможность работать с достаточно агрессивными жидкостями;
– возможность детектирования не только жидкостей, но и газов, а также жидкостей с малой проводимостью;
– возможность использовать электронные фотографии как электронный паспорт данных, например, при диагностике соответствия напитков оригиналам. Каждый электронный отпечаток уникален и определяет не только характеристику жидкости, но и ее взаимодействие с конкретной полупроводниковой подкладкой. За счет этого обеспечивается почти 100%-я защита от подделок паспорта жидкости;
– доступность и экологичность.

Содержание:

Разработано новые устройство электронного «языка» для контроля жидкостей и гелей, который наследует естественные процессы человеческого языка. Электронный «язык» включает в себя блок матрицы сенсоров, на который действуют молекулы вещества и который формирует сигналы (оптические, электрические) от этого взаимодействия; блока математической обработки сигналов, блока электроники и блока отображения информации. В системе используются датчики высокой чувствительности к действию малых концентраций вещества, определенной избирательности (специфичности) к действию отдельных молекул. Сигналы обрабатываются методами нейронных сетей или главных компонент. Полученный набор данных сигнала может быть представлен в виде интегрального изображения, а также оценивается путем сравнения с уже существующими матрицами откликов разных датчиков.
Для создания матрицы сенсора химических веществ использована зависимость скорости поверхностной рекомбинации от внешних влияний, в частности, от абсорбции молекул исследуемых веществ. Устройство создано на основе полупроводниковой структуры, очень чувствительной к взаимодействию поверхности с жидкостями и газами. Улучшение селективности и чувствительности сенсоров достигается за счет использования дополнительных слоев из разных наноматериалов. С целью улучшения эффективности и точности распознавания, полученные данные подвергаются анализу математическими методами распознавания образов.