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).
