Экспресс-анализ воды разработали физики МГУ с машинным обучением

Ученые физического факультета МГУ совместно с НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына разработали метод быстрого определения примесей тяжелых металлов в воде. Исследование поддержано Российским научным фондом и опубликовано в журнале Scientific Reports.

Как работает метод

В основе технологии лежат углеродные точки — наносенсоры, синтезированные из лимонной кислоты и этилендиамина. Их люминесцентные свойства меняются в зависимости от состава воды, что позволяет определять наличие различных примесей.

Как отметил научный сотрудник Кирилл Лаптинский, при наличии нескольких ионов классические методы анализа становятся недостаточными.

В данном исследовании учитывались семь компонентов: шесть катионов и один анион, поэтому применялись методы машинного обучения.

Обучение нейросетей

Для анализа использовались разные архитектуры нейронных сетей, включая сверточные модели и сеть Колмогорова-Арнольда. Была собрана база данных из более чем 7000 спектральных карт растворов с различными металлами.

Метод позволяет выявлять и измерять концентрацию меди, алюминия, никеля, свинца, кобальта и хрома. Эти элементы широко применяются в микроэлектронике и производстве печатных плат.

Преимущества разработки

Новый подход ускоряет анализ воды и снижает затраты по сравнению с классическими химическими методами. Также система может быть дообучена для распознавания новых загрязнителей без создания базы данных с нуля.

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

Читайте также:

• Лето под вопросом: новый прогноз на май и июнь встревожил даже синоптиков
• Вы удобряете неправильно: секрет рекордного урожая помидоров раскрыт
• Забудьте про омлет: эти завтраки сделают утро в разы вкуснее
• Секрет лёгкого похудения раскрыт: как привести себя в форму без усилий
• Ошибка обернётся проблемами: что строго запрещено делать 7 мая