Сензори
Емисия и сензорна регистрация на микрочастици в нехомогенни структури при едноосни деформации
Институт по роботика – БАН представя изследване, което се фокусира върху изясняване на първопричините и механизмите, които довеждат до генериране на фракциите при деформации. Чрез анализа на тези комплексни механизми, експериментите имат за цел да подобрят методите за прогнозиране и управление на рисковете от предразрушителните и разрушителните процеси в критичната инфраструктура.
Изследванията съдържат няколко иновативни аспекта, допринасящи за разбирането и анализа на процесите, свързани с разрушаването на скалните структури при едноосно компресиране в контекста на новото явление:
• Експериментално установяване на механизма за емисия на минерални частици от повърхността на структурите в типичния за явлението диапазон 0.3 µm – 5.0 µm.
• Драстично нарастване емисията на частици с увеличаване на деформацията до ниво, предшестващо разрушаването на образците.
• Получаване на количествени оценки на емисията на частици в зависимост от ефективните напрежения на натиск и относителното ниво на натоварване за различни видове геоматериали.
• Резултатите за емисионната закономерност надграждат възможността за моделиране и анализ на деформационните процеси в скалните системи.
Приложният аспект на явлението е многостранен. На негова основа могат да се конструират иновативни роботизирани платформи, сензорни устройства и технологии от ново поколение. Така постоянният мониторинг на частиците служи за ранно оповестяване и прогнозиране на пред аварийни и аварийни прояви в критичната инфраструктура.
Сензори
Биосензорна технология за детектиране на патогени/газове/пестициди
Институт по оптически материали и технологии „Акад. Й. Малиновски“ представя биосензорна технология за детектиране на патогени/газове/пестициди.
Технологично е овладян метод, базиран на лазерна аблация, за имобилизиране на разпознаващото вещество върху оптичния преобразувател. Методът, наричан MAPLE, осигурява пряка имобилизация (без наличие на вграждаща матрица от молекули-посредници) на разпознаващите молекули. Методът е апробиран при имобилизация на хемоглобин, миоглобин, антитела и антигени. Постигнато е прецизно контролиране дебелината на молекулните слоеве при запазване на тяхната биоактивност. Отсъствието на вграждаща матрица гарантира максимално възможната специфичност, присъща единствено на разпознаващите молекули. Така се решава проблемът със специфичността.
Контролът на параметрите на процеса MAPLE позволява създаването на наноструктириран слой с изискуемата дебелина. Този процес определя в голяма степен чувствителността на детектиране. Доказателство за ефективността на процеса е достигнатата чувствителност от 120 fM при детектиране на SARS CoV-2 протеини.
Елементът, който преобразува измененията в биоактивния слой, предизвикани от бимолекулни реакции, в оптичен сигнал е метализирана дифракционна решетка. Подходът за използване на метализирана дифракционна решетка опроверга широко разпространеното мнение, че този метод на детектиране има чувствителност с около порядък по-малка от тази, при детектиране с призма.
Използването на подходящи дифракционни решетки решава проблема с чувствителността и с трудностите при третирането им с изследвана проба.
Технологията на имобилизация на разпознаващите молекули, както и технологията за производство на дифракционни решетки са напълно овладяни.
Създаден е прототип на биосензора, включващ всички оптични и детектиращи елементи, представляващ малко, компактно устройство. Функционалността е доказана в симулирана среда. Измервателната апаратура са лабораторни прибори.
Сензори
Сензорна пипета
Институт по информационни и комуникационни технологии към БАН представя устройство – сензорна пипета. Устройството използва флуоресценцията и/или спектъра, за измерване на дифузия, концентрация и други параметри на багрила, наночастици, вируси и др. Наблюдава се ефикасността на синтеза на наночастици, филтрация, диализа; измерване свойствата и взаимодействията на/между молекули, наночастици, вируси и др..
Сензорната пипета ултра позволява бърза диагностика – идентификация на вируси и болести, замърсители, състав и съдържание на неизвестна проба в разтвор. Основните потребители на решението са (сектори/отрасли на икономиката): Академични, биологични и медицински лаборатории, институти, учреждения; лаборатории по контрол на качеството и диагностика; био-технологични компании, фармацевтични компании, земеделие, изследователски звена.
Основните предимства са, че миниатюризира изключително сложни и скъпи апарати (до размера на ръката), достъпност от към цена (достъпно до много повече потребители, лаборатории и др.), прави технологията достъпна за хора от бизнеса (без нужда от обучение, за да се ползва), бързина на получаване на резултата (1-10 секунди).
Сензори
- Трениране на мозъка за развиване на по-гъвкава и бърза мисъл;
- Избирателна възможност за многокомпонентно взимане на решение – в зависимост от задачата, се тренира координацията между лявото и дясното полукълбо;
- Трениране подобряването на времето за взимане на решение;
- Възможност за създаване на различни тренировъчни комбинации;
- Подобрение на способността за реакция на външни стимули.
- Тренировки на деца в училищна възраст за подобряване на концентрацията и когнитивните способности. Тренажорът е подходящ за деца с хиперактивност и дефицит на внимание.
- Възрастни – за развитие на по-гъвкава и бърза мисъл, подобряване способността за взимане на решения. Подходящ е за превенция на когнитивни нарушения, както и за жени в менопауза.
- Спортисти: индивидуални тренировки с цел подобряване както на зрително-моторната реакция, така и на времето за взимане на решение. Подходящ е за обучение, усъвършенстване и контрол на специализираната техническа подготовка на боксьори и подобряването на спортно-техническите качества.
Сензори
Мултисензорна система за измерване качеството на въздуха в реално време
Мултисензорна система, която предоставя изчерпателна информация за качеството на въздуха в реално време чрез едновременното измерване на различни замърсители и фактори на околната среда е разработена в Института по информационни и комуникационни технологии. Системата е изградена с достъпни сензори и инструменти с отворен код, което я прави практично решение за широко разпространение в различни селскостопански условия и региони с ограничени ресурси.
Сензори
Мониторингова система за прогнозиране на енергодобива от слънчеви фотоволтаици
В Централната лаборатория по слънчева енергия и нови енергийни източници е разработена мониторингова система за измерване на слънчева радиация, данните от която играят важна роля за проектиране и прогнозиране на енергодобива от слънчеви фотоволтаични централи, както и за предпазване от смущения в енергопреносната мрежа. Мониторинговата система се състои от цифрови I2C сензори, измерващи падащата директна и дифузна слънчева радиация в различни оптични диапазони с визуализация в реално време с помощта на графично приложение с отворен код Grafana OSS. Разработените прототипи се използват за сравнение на слънчевата активност и откриване на спектрални флуктуации и особености в различни географски точки и надморска височина.
Сензори
Отлагане на тънки слоеве от ZnO чрез електроспрей с приложение в QCM сензори за амоняк
Метод за отлагане на тънки слоеве от ZnO чрез електроспрей с цел приложението им за функционализиране на QCM сензори за амоняк при оптимални условия е разработен в Института по оптически материали и технологии. Най-чувствителните слоеве се получават при температура на подложката от 150 °C, напрежение на емитера от 18 kV и скорост на подаване на прекурсора от 10 μL/min. Като се вземат предвид химичната и механичната стабилност на отложените с метода електроспрей слоеве, както и ниската им себестойност, получените резултати откриват нови възможности за приложение на електроспрей ZnO слоеве като газови и биосензори.
Сензори
Биосензор за детекция на бактерията H. pylori слюнка
Проучване, проведено в Института по оптически материали и технологии, доказва приложимостта на биосензора за повърхностен плазмонен резонанс (SPR), базиран на свързването на антигена на кръвната група на Lewis b (Leb) към специфичния адхезин BabA на бактерията H. pylori за детекцията му в слюнка. Метода за откриването на H. pylori в слюнката предоставя добри перспективи, които предлага както за клинично приложение, така и като бърз тест на място. Инфекцията с бактерията Helicobacter pylori (H. pylori) засяга около половината от населението по света, поради което е необходима навременна и надеждна диагностика на заболяването.
Сензори
Система за подводен мониторинг на морски шумове
Екип от Института по металознание, съоръжения и технологии с Център по хидро- и аеродинамика е разработил модел на „Дънно позиционирана система за подводен мониторинг с аудиозапис на морски шумове, различни от естествения шум на морето, с бързо оповестяване на открита звукова аномалия“. Станцията е приложима за подводен мониторинг за осъществяване контрол на нивата на антропогенни шумове в морските пространства с възможности за адаптивно позициониране по дълбочина, непрекъснатост на процеса на измерване на хидрофизичните характеристики на морската вода и откриване, регистриране и запомняне на морски шумове, представляващи звукова аномалия, на фона на естествения шум на морето, бързо предаване на данни за откритата звукова аномалия и периодично предаване на хидрофизичните характеристики чрез изплаващ радиобуй. Станцията осигурява технологичност и финансова ефективност, сигурност на работата в условията на морската среда, като се преодолява въздействието на обрастване, водорасли, различни седименти, ремонтопригодност, надеждно безжично изпълнение на връзката между дънната станция и радиобуя и лесна постановка и обиране на изделието с щатните подемни средства на кораба.
Сензори
Измерване на магнитно поле и токове чрез сензор за широкоспектърна флуоресценция на оптичноактивни кристали
Метод за измерване на магнитно поле и токове, включващ сензор за широкоспектърна флуоресценция на оптичноактивни кристали Bi12SiO20 (BSO), чиято работа се анализира по метода на Мюлер–Стокс е разработен от екип на Лабораторията по приложна физика. Резултатите биват проследени по схемите за спектралното отместване на минимумите на модулирания поляриметричен спектрален отклик и π-дефазиран диференциален амплитуден отклик. Експериментално са измерени чувствителността към ток, температурата, кръстосаната чувствителност и са установени техните спектрални зависимости, което може да намери приложение в индустрията, енергетиката, медицината и други области.
Сензори
Изкуствен пасивен тристенен отражател на РСА сигнал
Разработка, осъществена в Института за космически изследвания и технологии, на изкуствен пасивен тристенен отражател (ТО) на сигнал от РСА (РСА сигнал) облекчава проектирането, осигурява надеждно производство и внедряване в комбинация с издръжливост на външни въздействия. Привързва се към точка от земната повърхност с известни движения, наричана точка на измерване (ТИ), която трябва да запазва свойството си за силно отражение на сигнала от РСА за дълъг времеви период, осигурявайки високо съотношение сигнал/шум в сравнение със заобикалящите я обекти. Измерват се малки деформации на земната повърхност и се оценяват според фазовата компонента на радарния сигнал, като подобни точки се намират трудно, особено при необходимост от дълговременни измервания в райони, където вече има продължителни записи на движения на земната повърхност (земетресения, тектонични премествания, свлачища) или където има обекти от критична инфраструктура (язовири, мостове, открити минни изработки).
