Thiết bị mini giúp phát hiện khí độc hại trong không khí

Trong những tình huống khẩn cấp tiềm ẩn hiểm nguy, điều đầu tiên mà những người cứu hộ luôn quan tâm đó là liệu ở đó có an toàn hay không. Đó là lý do các nhà khoa học tại GE Research bắt đầu nghiên cứu một thiết bị dò quét mini có khả năng phát hiện các hóa chất nguy hiểm và phát ra tín hiệu cảnh báo.

Có thể hình dung chiếc máy dò khí hóa học nhỏ gọn này như một máy dò không dây cầm tay giúp người dùng xác định khu vực an toàn để thở. Không giống như các hệ thống phát hiện khí truyền thống cồng kềnh, thiết bị được phát triển theo giải thưởng 5 năm của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ có thể nhỏ hơn một chiếc điện thoại thông minh. Chiếc máy có tiềm năng ứng dụng trên các thiết bị đeo, máy bay không người lái và mạng cảm biến không dây.

Radislav Potyrailo, nhà khoa học tại GE Research và là nhà nghiên cứu về hóa chất cho biết: “Các hệ thống cảnh báo khí truyền thống hiện nay đang bị giới hạn bởi sự cân bằng giữa hiệu suất với sức mạnh và kích thước của hệ thống để đạt hiệu quả tốt nhất. Đúc kết kinh nghiệm từ hơn một thập kỷ cải tiến đổi mới và thành công thương mại mà nhóm GE đã đạt được trong cảm biến đa thông số khí và chất lỏng, chúng tôi đang phát triển một hệ thống cầm tay đột phá có thể tích hợp năng lực cảm biến của các thiết bị phân tích cao cấp”.

Một nguyên mẫu của cảm biến không dây CVCAD - thiết bị sẽ phát hiện sự hiện diện của các hóa chất nguy hiểm và gửi tín hiệu cảnh báo ngay lập tức. Ảnh: GE Research. 

CVCAD thuộc dòng công nghệ cảm biến đang được nhóm của Potyrailo phát triển tại GE Research. Các cảm biến khí đã được sử dụng thương mại được lắp đặt như các mạng cảm biến không dây tại các cơ sở dầu khí để phát hiện rò rỉ khí mê-tan - một loại khí nhà kính mạnh. 

Để đối phó với đại dịch COVID-19, nhóm nghiên cứu của GE đang nghiên cứu một cảm biến nhỏ hơn đầu ngón tay có thể giúp phát hiện virus và mầm bệnh trong không khí. Mục tiêu cuối cùng là các cảm biến này có thể tích hợp trên điện thoại thông minh, nhờ đó, có thể đưa ra cảnh báo nhanh chóng cho người dân hàng ngày về virus và vi khuẩn. Công nghệ này cũng có thể được áp dụng trong các máy lớn hơn để phát hiện sự hiện diện của vi trùng và vi rút trong các môi trường rộng hơn - chẳng hạn như nhà máy, lớp học và cơ sở chế biến thực phẩm.

Những nỗ lực này dựa vào những tìm hiểu rộng rãi và việc trao đổi ý tưởng giữa các nhà nghiên cứu trên tất cả các lĩnh vực từ vi điện tử, khoa học vật liệu đến lắp đặt thiết bị điện và tích hợp học máy. Thêm vào đó, để đi từ ý tưởng đến thiết bị thực tế đòi hỏi phải có những bộ óc như Potyrailo và tinh thần đồng đội. “CVCAD là một bước quan trọng để đạt được hiệu suất mong muốn đối với các thiết bị phát hiện cảnh báo cho các ứng dụng của Bộ Quốc phòng (DOD). Với hiệu suất cao, các thiết bị này cũng sẽ hữu ích đối với các ứng dụng khác từ y tế đến tiêu dùng và công nghiệp” - Potyrailo chia sẻ.

Potyralio rời quê hương Ukraine tới Hoa Kỳ năm 1993 để nghiên cứu hóa phân tích tại Đại học Indiana ở Bloomington. Nhà nghiên cứu từng đạt giải thưởng sáng tạo của Hiệp hội Cảm biến và Công nghệ đo lường (AMA). Ông thích dành thời gian trong các thư viện khoa học, tiếp thu kiến thức từ các chuyên gia khác, xây dựng các công nghệ cảm biến mới và trao đổi với các nhà khoa học trên toàn thế giới. “Đó là quá trình tìm kiếm tri thức và xây dựng cầu nối tới tương lai” - ông chia sẻ.