Novi pristup u detekciji hemijskih koncentracija razvijen je na Univerzitetu u Mičigenu, a istraživači su osmislili inovativni sistem koji koristi male, čestici-senzore za mapiranje koncentracija hemikalija u tečnostima, kao što su industrijski reaktori ili ljudski organi. Ovi senzori, veličine oko 100 mikrometara (oko širine ljudske kose), omogućavaju praćenje hemijskih koncentracija u sistemima bez ometanja protoka ili potrebe za implantacijom, kao što je to slučaj u medicinskim aplikacijama.
Tehnički izazovi koji se javljaju u tradicionalnim metodama mapiranja koncentracija u teško dostupnim područjima, poput uskih cevi u industriji ili unutar ljudskih creva, rešeni su ovom inovativnom metodom. Čestice-senzori mogu se plasirati u tečnost, a zatim pomoću vremenskih senzora, kao što su memristori, pamte vreme kada se kontaktiraju sa ciljanim hemikalijama, što omogućava mapiranje koncentracija na osnovu vremena.
Za razliku od tradicionalnih senzora, koji se obično postavljaju na stacionarnim tačkama i imaju ograničenja u mapiranju dinamičnih sistema, nova metoda omogućava postavljanje hiljada malih senzora koji kolektivno prikupljaju podatke i mogu mapirati celokupni profil koncentracija u tečnostima koje su inače teško dostupne.
Simulacije pokazuju da je broj i vrsta senzora koji se koriste, kao i specifične karakteristike hemikalija i sistema, ključna za optimizaciju performansi ovog sistema. Senzori se mogu prilagoditi specifičnim uslovima, a istraživači su razvili metodu optimizacije koja inženjerima pomaže da dizajniraju najbolje sisteme za svaki specifičan scenario.
U budućnosti, istraživači planiraju proširiti ovu tehnologiju na trodimenzionalno mapiranje hemijskih koncentracija, što bi moglo omogućiti preciznije analize u različitim industrijama, uključujući medicinske primene kao što je mapiranje hemikalija u ljudskim organima, čime bi se unapredila dijagnostika i terapija.
Kroz ovu tehnologiju, kolektivna sposobnost hiljada senzora da komuniciraju omogućava razvoj naprednih sistema sa velikim potencijalom za široku primenu u industriji i medicini.
