04/05/2015 - TEMINAIR-Projekt - Elektronische Systeme zur Feststellung von Schadstoffen in der Luft

Menéame

Forscher der Universität Extremadura Sie arbeiten in elektronischen Systemen, die die Einstufung und Kontrolle von Schadstoffen in der Luft der Städte als Instrument zur Erforschung des Klimawandels ermöglichen.

Die Experten haben bereits mehrere Prototypen für elektronische Nase entwickelt, ein tragbares Gerät, das aus Sensoren besteht, die ebenso wie die menschliche Nase Geruchsreaktionen simulieren und jede Verbindung oder Kombination von Verbindungen eines Geruchs wahrnehmen können. Diese elektronische Nase funktioniert durch künstliche neuronale Netzwerke, die sich von der Funktion unseres Gehirns inspirieren lassen. Die Nase sortiert nach dem, was sie gelernt hat und der Geruch wird so für die Einstufung von Umweltschadstoffen in Beziehung gesetzt.

Verarbeitung von Daten über das Internet

Die elektronische Nase hat jedoch eine begrenzte Verarbeitungskapazität und Speicherkapazität und ermöglicht keinen Fernzugriff oder die Freigabe der Ergebnisse. Im Rahmen eines neuen Forschungsprojekts namens TEMINAIR haben Forscher an der Universität Extremadura nun eine Webanwendung für die Verarbeitung und Klassifizierung von Online-Daten entwickelt, deren Ergebnisse in der Zeitschrift Advances in Intelligent Systems and Computing veröffentlicht wurden.

Auf diese Weise erfolgt die Verarbeitung der Daten in Verbindung mit einer Website und einem Server, wodurch die Verarbeitungskapazität und der Speicher sowie die Datensortierung in entfernter Form verbessert werden. Darüber hinaus ermöglicht der Server dem Benutzer ein höheres Rechenpotenzial und die Möglichkeit, komplexere Algorithmen einzuführen," erklärt Jesus Lozano Rogado, Professor der EUx und führender Projektforscher: Micro und Nanosensoren für die Überwachung der Luftqualität und Umweltüberwachung des staatlichen Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsprogramms, das auf die Herausforderungen der Gesellschaft ausgerichtet ist.

Das Team von Forschern arbeitet nun an der Organisation von Cloud-Daten und an der Entwicklung einer App für Smartphones. Dieser Fortschritt wird viele Vorteile für den Transfer in die Gesellschaft bieten, da er ein Instrument ist, das es anderen Nutzern und Forschern ermöglicht, Daten für die Entwicklung des Klimawandels zu erhalten.

THEINAIR-Projekt

Das soeben begonnene Projekt TEMINAIR hat mehrere Ziele. Eine davon ist die Entwicklung fortgeschrittener Gassensoren zur Feststellung von Umweltschadstoffen, die für den Klimawandel verantwortlich sind. "Die Sensoren basieren auf den Eigenschaften von Materialien, die durch die Aufnahme bestimmter Gase eine Eigenschaft verändern. Sie messen die Veränderung einer elektrischen Eigenschaft, die als Spannungs-, Widerstands- oder Frequenzänderung berechnet wird," beschreibt der Forscher José Pedro Santos Blanco vom ITEFI-CSIC. Dies ermöglicht es, einen "digitalen Fußabdruck" des Gases oder eine Reihe von Gasen zu erhalten, die durch den Geruch wahrgenommen werden. Unser Ziel sind die wichtigsten Luftschadstoffe, deren Überwachung durch die europäischen Rechtsvorschriften vorgeschrieben ist, wie etwa Wasserstoffsulfid, Stickstoffmonoxid, Ozon-Ammonium und BTEX (Benzen, Toluol, Ethylbenzol und Benzyl) unter anderem.

Um die Sensoren zu optimieren, arbeiten die Forscher mit verschiedenen fortschrittlichen Materialien, Grafen, Nanohilos und Nanofasern aus Zinnoxid, Zinkoxid und Polymeren mit unterschiedlichen Strukturen. Ziel ist die Bereitstellung dieser Sensoren in großer Zahl durch Sensornetze und Knoten mit Geräten, die mit dem Mobilteil verbunden sind.

Darüber hinaus zielt TEMIAIR darauf ab, fortschrittliche Mess- und Verarbeitungssysteme zu entwickeln, um die Informationen aus den Sensoren zu extrahieren und so die Gase zu ermitteln, zu quantifizieren und zu klassifizieren. Die Forscher der UEx-Schule für Industrieingenieurwesen sind für diese präzise Instrumentierungsarbeit verantwortlich.

Das Projekt TEMINAIR wird von einem von der Universität Barcelona koordinierten Team von Wissenschaftlern durchgeführt, an dem auch die Universität von Extremadura, die Polytechnische Universität Katalonien, das Institut für Mikroelektronik in Barcelona, das CEIT und das Institut für Physik- und Informationstechnologien "Leonardo Torres Quevedo" (ITEFI) des CSIC in Madrid beteiligt sind.

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UNEx

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