Emessi come gas da determinati solidi o liquidi, i composti organici volatili (COV) includono una varietà di sostanze chimiche. Molte di queste sostanze chimiche sono associate a una serie di effetti negativi sulla salute umana, dall'occhio, naso, e irritazione alla gola, al fegato, rene, e danni al sistema nervoso centrale.

La capacità di rilevare semplicemente i COV nei campioni di aria, rapidamente, e affidabile è prezioso per diverse applicazioni pratiche, dalla determinazione della qualità dell'aria interna allo screening dei pazienti per le malattie.

In Rassegna di Strumenti Scientifici, , ricercatori dell'Università tecnologica di Danzica, in Polonia, descrivere un dispositivo di misurazione progettato per analizzare campioni di aria contenenti vari COV.

La configurazione "utilizza sensori di gas resistivi commerciali e prototipi a basso consumo energetico per rilevare composti organici volatili, come il metano, etanolo, toluene, metilene, diossido di azoto, formaldeide, ammoniaca, tra gli altri, in campioni d'aria, " ha affermato il ricercatore Andrzej Kwiatkowski. "I sensori cambiano la loro resistenza in presenza di COV, che esistono nell'ambiente ed esalano il respiro."

Dopo condizioni ambientali come l'umidità, temperatura, e la pressione dell'aria sono monitorati, il dispositivo inala un campione d'aria, dall'atmosfera o da un campione di respiro, consentendo ai sensori all'interno della sua camera a gas in alluminio da 220 millilitri di analizzare e rispondere al rilevamento di VOC in situazioni reali.

Composto dalla camera a gas, una serie di valvole elettriche, e una micropompa elettrica, il dispositivo è controllato da un modulo elettronico touch-screen in grado di elaborare e salvare i dati. Le risposte dei sensori vengono registrate e possono essere parametrizzate per un'ulteriore elaborazione dei dati utilizzando vari algoritmi di rilevamento.

Nelle applicazioni pratiche, lo strumento è in grado di rilevare e misurare la presenza di VOC nell'arco di 10 minuti.

"La configurazione è un dispositivo a basso costo di manutenzione e assistenza semplificata, " ha detto Janusz Smulko, uno dei coautori. "Ulteriori sensori ambientali aumentano la precisione del rilevamento del gas correggendo gli effetti indotti dai cambiamenti di temperatura e umidità. Il dispositivo può monitorare la qualità dell'aria raccolta in un ambiente umano, come in un ufficio o in un magazzino, per rilevare muffe o batteri dagli odori emessi.

"Nelle applicazioni mediche, i medici possono indagare sul respiro espirato dei pazienti con questo metodo non invasivo per segnalare la necessità di un controllo più dettagliato".

I ricercatori lo stanno attualmente applicando negli studi ospedalieri per determinare la differenza nel respiro esalato tra volontari sani e pazienti infetti dal virus COVID-19.