ACS: создан датчик, определяющий отравление метанолом по дыханию
Ученые из Университет Аделаиды (Австралия) создали «метаноловый алкотестер» — устройство, которое сможет оперативно диагностировать отравление опасным метиловым спиртом. Разработка описана в статье в научном журнале ACS Sensors.
Отравление метанолом — опасное состояние, которое может привести к слепоте, судорогам и летальному исходу даже при малых дозах. Метанол — это промышленный спирт, который используют в технических жидкостях, растворителях и топливе. Его часто «подмешивают» в алкогольные напитки для удешевления, особенно в странах с низким уровнем дохода.
«В отличие от этанола, метанол токсичен даже в незначительных концентрациях. Сейчас для его диагностики требуется анализ крови, а это сложно и дорого», — пояснили авторы исследования.
Чтобы упростить диагностику, команда создала сенсор на основе токопроводящих чернил. Их состав включает графен и металлоорганический каркас (МОК) с цирконием — особый пористый материал, способный «улавливать» молекулы метанола из воздуха.
«МОК работает как губка, захватывая метанол, а графен усиливает сигнал, который фиксирует сенсор», — уточнили ученые.
В первоначальных тестах прототип реагировал на концентрации от 50 частиц на миллиард — ниже уровня, который бывает при отравлении. Однако на начальном этапе сенсор не различал метанол и этанол, что делало результаты неточными. Чтобы решить эту проблему, исследователи применили машинное обучение. Алгоритм научился различать оба вещества даже при одновременном их присутствии в воздухе.
«Это только первый шаг. Сенсору еще предстоит адаптация к высоким уровням влажности, характерным для выдыхаемого воздуха», — отметили авторы.
По мнению ученых, разработку можно будет использовать в портативных алкотестерах, оснащении скорой помощи и на предприятиях, где рабочие контактируют с метанолом. Особенно актуальной технология может стать для бедных регионов, где анализ крови недоступен, а быстрая диагностика — вопрос «жизни и смерти».