Сбор данных о загрязнении воздуха с помощью недорогого устройства установленного на беспилотник

Несмотря на важность отслеживания и количественного определения загрязняющих веществ в воздухе, большинство газовых датчиков размещаются на уровне земли, а не в местах непосредственного распространения. Новая лабораторная система размещаемая на беспилотном летательном аппарате призвана устранить это ограничение.

Стоит отметить, что на сегодняшний уже существуют беспилотные системы, собирающие пробы загрязненного воздуха высоко над землей. Но эти образцы все равно должны быть впоследствии проанализированы в лаборатории.

Под руководством профессора Жуана Флавио да Сильвейра Петручи бразильские ученые из Federal University of Uberlandia и Universidade Federal de Goias решили изменить эту ситуацию. Созданная ими система "лаборатория на дроне" не только обнаруживает и измеряет загрязняющие вещества в воздухе в режиме реального времени, но и передает показания на смартфон оператора, находящегося на земле.

В настоящее время 3D-печатный прибор предназначен для обнаружения сероводорода и использует химическую реакцию, в результате которой меркурацетат флуоресцеина светится менее ярко при контакте с газом. Встроенный синий светодиод усиливает эту реакцию, позволяя встроенному датчику точно измерить снижение интенсивности флуоресценции. Чем больше это снижение, тем выше концентрация сероводорода в данном районе.

Технология прошла полевые испытания на очистных сооружениях, где она была установлена на коммерчески доступный квадрокоптер и использовалась для снятия показаний сероводородного газа на уровне земли, а затем на высоте 9 и 20 м. Показания снимались в три приема в течение дня и оказались точными. Управление всеми устройствами осуществлялось с помощью Arduino с питанием от небольшого пауэрбанка, а результаты измерений передавались на смартфон оператора по Bluetooth.

Сам прибор весит 300 грамм, его изготовление обошлось примерно в $50. Сообщается, что его адаптация для анализа других загрязняющих веществ не представляет сложности.

Работа "AirQuality Lab-on-a-Drone: A Low-Cost 3D-Printed Analytical IoT Platform for Vertical Monitoring of Gaseous H2S" была опубликована в журнале Analytical Chemistry.