Глобальная энергия

Российские ученые создали новые сенсоры для анализа состава нефти

🇷🇺 Ученые из Томского политехнического университета разработали колориметрические сенсоры, которые можно использовать для мониторинга нефтяных месторождений. Приборы могут определять как само вещество, так и его концентрацию в извлекаемом сырье.

👉 Принцип работы колориметрической системы достаточно прост. Каждый сенсор имеет внутреннюю структуру, которая позволяет менять цвет при контакте с целевым веществом. Сфотографировав сенсор на обычный смартфон, пользователь может обработать изображение с помощью специального приложения, которое по цвету может распознать вещество.

👍 Сырьем для изготовления сенсоров является полиметилметакрилат – безопасное оргстекло, которое меняет цвет при контакте с образцом. Используемая учеными полиметилметакрилатная матрица способна избирательно находить нужное вещество из сложных смесей, в том числе нефти. Структура и цвет сенсора задаются по принципу «одно вещество – один сенсор – один цвет».

🎙 «Первое, на что мы смотрим при разработке сенсора, – способно ли вещество быть экстрагировано в олиметилметакрилатную матрицу (ПММ). С помощью компьютерного моделирования мы предполагаем внутреннюю структуру матрицы и реализуем ее синтез. Это помогает сенсору «искать» нужные вещества. Второй этап – выбор условий формирования цвета. Основной критерий здесь – возникновение цвета в области предельно допустимой концентрации, изменение и переход цвета сенсора пропорционально концентрации вещества. В завершении испытаний мы сравниваем его результаты со стандартной твердофазной спектрофотометрией», – комментрует профессор Михаил Гавриленко.

💪Система цифровой колориметрии использует весь видимый диапазон от 400 до 800 нанометров. Это дает больше данных для обработки и, как следствие, более точный результат. На разработку прототипа сенсора с нуля уходит около трех месяцев, а на обнаружение искомого вещества – не более минуты.

🤝 В нынешнем году ученые планируют разработать нейросеть, которая после машинного обучения будет способно определять концентрацию того или иного вещества в нефтяной смеси. Это позволит сделать систему мультисенсорной и расширит область ее применения.

https://globalenergyprize.org/ru/2025/01/11/rossijskie-uchenye-sozdali-novye-sensory-dlja-analiza-sostava-nefti/

Please open Telegram to view this post

VIEW IN TELEGRAM

Ассоциация "Глобальная энергия" - Глобальная энергия

Российские ученые создали новые сенсоры для анализа состава нефти - Ассоциация "Глобальная энергия"

Принцип работы колориметрической системы достаточно прост. Каждый сенсор имеет внутреннюю структуру, которая позволяет менять цвет при контакте с целевым веществом. Сфотографировав сенсор на обычный смартфон, пользователь может обработать изображение с помощью…

www.tgoop.com/globalenergyprize/8732

391 viewsJan 11 at 12:06

Российские ученые создали новые сенсоры для анализа состава нефти

🇷🇺 Ученые из Томского политехнического университета разработали колориметрические сенсоры, которые можно использовать для мониторинга нефтяных месторождений. Приборы могут определять как само вещество, так и его концентрацию в извлекаемом сырье.

👉 Принцип работы колориметрической системы достаточно прост. Каждый сенсор имеет внутреннюю структуру, которая позволяет менять цвет при контакте с целевым веществом. Сфотографировав сенсор на обычный смартфон, пользователь может обработать изображение с помощью специального приложения, которое по цвету может распознать вещество.

👍 Сырьем для изготовления сенсоров является полиметилметакрилат – безопасное оргстекло, которое меняет цвет при контакте с образцом. Используемая учеными полиметилметакрилатная матрица способна избирательно находить нужное вещество из сложных смесей, в том числе нефти. Структура и цвет сенсора задаются по принципу «одно вещество – один сенсор – один цвет».

🎙 «Первое, на что мы смотрим при разработке сенсора, – способно ли вещество быть экстрагировано в олиметилметакрилатную матрицу (ПММ). С помощью компьютерного моделирования мы предполагаем внутреннюю структуру матрицы и реализуем ее синтез. Это помогает сенсору «искать» нужные вещества. Второй этап – выбор условий формирования цвета. Основной критерий здесь – возникновение цвета в области предельно допустимой концентрации, изменение и переход цвета сенсора пропорционально концентрации вещества. В завершении испытаний мы сравниваем его результаты со стандартной твердофазной спектрофотометрией», – комментрует профессор Михаил Гавриленко.

💪Система цифровой колориметрии использует весь видимый диапазон от 400 до 800 нанометров. Это дает больше данных для обработки и, как следствие, более точный результат. На разработку прототипа сенсора с нуля уходит около трех месяцев, а на обнаружение искомого вещества – не более минуты.

🤝 В нынешнем году ученые планируют разработать нейросеть, которая после машинного обучения будет способно определять концентрацию того или иного вещества в нефтяной смеси. Это позволит сделать систему мультисенсорной и расширит область ее применения.

https://globalenergyprize.org/ru/2025/01/11/rossijskie-uchenye-sozdali-novye-sensory-dlja-analiza-sostava-nefti/