美國加州大(da)學洛杉磯分(fen)校(UCLA)The Ozcan Research Group的研究人員(yuan)發現了(le)一種高性價比方式檢測空氣質量的方法。
具體來(lai)說(shuo),他們發明了(le)一個(ge)叫C-Air的(de)(de)移(yi)動設備,該設備使用可(ke)連(lian)接到智能手機(ji)的(de)(de)顯微鏡頭,并借(jie)助機(ji)器學(xue)習算(suan)法來(lai)分析和確定其在(zai)空氣(qi)中檢測到的(de)(de)污染物的(de)(de)尺寸和濃度(du),由(you)于這種設備可(ke)隨身攜帶,從而可(ke)以讓研究人員更方(fang)便地在(zai)任何地方(fang)以更準確和經濟的(de)(de)方(fang)式檢測空氣(qi)中的(de)(de)危險顆粒物質(zhi)。
空氣動力學(xue)當(dang)量直(zhi)徑(jing)在2.5微米以下(xia)的顆粒物(即PM2.5)已(yi)被世(shi)界衛生組織(WHO)列為致癌(ai)物質。根(gen)據WHO的統計,世(shi)界每年(nian)因空氣污染導(dao)致死亡的人(ren)數高達(da)700萬人(ren),因而(er)如何便捷(jie)地檢測(ce)空氣質量至(zhi)關重(zhong)要。
C-Air重量約590克,配(pei)備(bei)空氣(qi)取樣器和小巧精致的(de)(de)顯微鏡頭,30秒內可對6.5升空氣(qi)進(jin)行(xing)采(cai)樣分析,并通過機(ji)器學(xue)習算法產生尺寸和分析的(de)(de)空氣(qi)中顆(ke)粒(li)的(de)(de)圖(tu)像(xiang)。該(gai)設備(bei)通過智能手機(ji)發送圖(tu)像(xiang)至(zhi)遠(yuan)程計(ji)算機(ji)服務器進(jin)行(xing)分析,據研究人員介紹,由(you)于應用了機(ji)器學(xue)習,該(gai)裝置比其他檢測器更快速適應檢測如不(bu)同(tong)品種的(de)(de)霉菌和花(hua)粉等PM2.5顆(ke)粒(li)。
據(ju)了解,在(zai)美國,空(kong)(kong)氣質量檢(jian)測通常在(zai)空(kong)(kong)氣采樣(yang)站進行(xing),并由(you)美國環(huan)境保護(hu)局(ju)(EPA)監(jian)管(guan)。目前空(kong)(kong)氣采樣(yang)站使用(yong)的(de)(de)設施成(cheng)本(ben)約在(zai)5萬到10萬美元(yuan)之間(jian),而(er)且(qie)使用(yong)繁(fan)瑣,需要技術人員定期進行(xing)維護(hu)。雖然市面(mian)上也有一些成(cheng)本(ben)相對(dui)低(di)廉的(de)(de)的(de)(de)便攜式粒(li)子計數器(價格在(zai)不(bu)等1,000到2,000美元(yuan)),但(dan)它(ta)們既不(bu)能(neng)對(dui)高通量空(kong)(kong)氣樣(yang)本(ben)進行(xing)采樣(yang),精確度也大成(cheng)問題。目前C-Air的(de)(de)成(cheng)本(ben)略(lve)低(di)于傳統的(de)(de)大型設備(bei),不(bu)僅具備(bei)大型設備(bei)的(de)(de)準確分析功能(neng),還具備(bei)相當(dang)好的(de)(de)便攜性。
UCLA電氣工程與生物工程學(xue)院校長兼加(jia)州納(na)米系統研究所(suo)副所(suo)長Aydogan Ozcan稱:“讓更多(duo)人掌握這(zhe)種具備實驗室質量(liang)的空氣檢測設(she)備,可以(yi)收集和(he)分析來(lai)自更多(duo)地點的高質量(liang)數據,這(zhe)樣會(hui)有助于幫助政府制定更好的政策和(he)法規來(lai)改(gai)善空氣質量(liang)。“
Aydogan Ozcan及其研究生Yichen Wu為首的(de)(de)學生團隊在(zai)2016年(nian)在(zai)南加州的(de)(de)多個地(di)點使用C-Air進(jin)行了空氣(qi)質(zhi)量的(de)(de)檢測。例如(ru),他(ta)們在(zai)2016年(nian)9月在(zai)洛杉磯國際機場附(fu)近檢測發現,在(zai)飛(fei)機著陸飛(fei)行路線附(fu)近PM2.5濃(nong)度顯著提(ti)高,即便在(zai)5英里外,這種PM2.5的(de)(de)提(ti)升也相當明顯。