Нейросети и наносенсоры ускорили анализ пресной воды в МГУ

Специалисты физического факультета МГУ и НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына предложили новый способ экспресс-анализа воды. Метод позволяет выявлять загрязнения тяжелыми металлами за считанные минуты и опубликован в журнале Scientific Reports.

Принцип работы технологии

Основой метода стали углеродные точки — наноматериалы, синтезированные гидротермальным способом. Их оптические свойства изменяются при контакте с различными ионами, что помогает определять химический состав воды.

По словам Кирилла Лаптинского, анализ становится сложным при наличии нескольких типов ионов одновременно.

В исследовании рассматривались семь компонентов, поэтому были применены методы машинного обучения.

Обучающая база данных

Ученые собрали более 7000 спектральных изображений растворов с различными примесями. Для обработки данных использовались различные нейросетевые архитектуры, включая современные модели глубокого обучения.

Система определяет концентрации шести металлов: меди, алюминия, никеля, свинца, кобальта и хрома. Эти элементы часто встречаются в промышленном производстве, особенно в электронике.

Значение разработки

Метод позволяет ускорить проверку качества воды и снизить затраты на лабораторные исследования. Кроме того, модель можно адаптировать под новые типы загрязнений без повторного сбора данных.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.