View Project

Norwegian AI Directory

Air Quality Monitoring Exploiting Massive Multiple-Input Multiple-Output Antennas


Description:

I dag er luftforurensning en av de største helsefarene med anslagsvis 7 millioner mennesker drept hvert år og påvirker helsen til mange. Hvert minutt dør ett barn på grunn av sykdom forårsaket av luftforurensning og ti voksne dør på grunn av forurenset luft som inhaleres i løpet av livet. 92% av verdens befolkning bor på steder der luftkvalitetsnivået overstiger eksponeringsgrensene. Disse fakta burde få oss til å stoppe og tenke så stor innvirkning! Likevel er målinger av luftforurensning begrenset i store deler av verden. Gjeldende løsninger bygger på distribusjon av millioner av sensorer for overvåking av store områder, noe som kan være dyrt å implementere. Som et resultat har de ikke blitt implementert mange steder i verden. Det er dermed et presserende behov for en ny overvåkingsteknologi som enkelt kan implementeres for å håndtere den globale luftforurensningen. Dette prosjektet møte dette behovet ved å utforske et nytt luftkvalitetsovervåkningsparadigme ved bruk av 5G (og utover) massive Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) antenner for samtidig sansing av flere forurensninger ved hjelp av nye materialer distribuert på antenneoverflatene. Ideen er å bruke skreddersydde sansing nanomaterialer på antenneelementets overflater som hver er rettet mot en spesifikk analytt ved bruk av et Molecularly Imprinted Polymer lag over et meget ledende 2D transduction nanomateriallag. Dette kan muliggjøre massiv MIMO med ekstra sansemuligheter uten å påvirke dens primære funksjonalitet. Konseptet kan også utvides for sansing av andre analytter, for eksempel farlige biokjemiske midler, luftbårne bakterier og virus, og analytter i væsker. Massiv MIMO vil være hovedfunksjonen for fremtidige mobilnett, om få år vil den bli distribuert overalt. Dermed vil prosjektet, hvis det lykkes, kan muliggjøre massiv overvåking av luftkvalitet ved høy romlig oppløsning uten å distribuere millioner av sensorer. Dette vil revolusjonere måten luftkvalitetsovervåking utføres over hele verden.


Project leader: Michael Cheffena

Started: 2021

Ends: 2024

Category: Universiteter

Sector: UoH-sektor

Budget: 11999999

Institution: NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET NTNU

Address: NA