La exposición a material particulado (PM) se ha asociado con efectos adversos para la salud. Una gran fracción de estas partículas se compone de materiales volátiles o semivolátiles, como las emisiones generadas por cocinar, automóviles y productos de tabaco. La dinámica del proceso de evaporación de tales partículas volátiles ha sido un área activa de investigación desde el siglo XIX. Sin embargo, Los métodos de medición existentes son de bajo rendimiento o no pueden proporcionar una medición directa de la volatilidad del material particulado.

Un equipo de ingenieros de UCLA y científicos de salud ambiental creó un nuevo método que puede medir directamente la volatilidad de las partículas utilizando un microscopio portátil que funciona con aprendizaje profundo. El sistema de medición de partículas volátiles del equipo de UCLA se basa en un dispositivo móvil y rentable de monitoreo de la calidad del aire que registra imágenes holográficas de aerosoles que se capturan en una almohadilla de muestreo adhesiva transparente. Estos hologramas adquiridos se reconstruyen rápidamente utilizando una red neuronal profunda para obtener imágenes dinámicas del proceso de evaporación de aerosoles y medir sus constantes de volatilidad.

En su reciente manuscrito publicado en Sensores ACS , una revista de la American Chemical Society, Los investigadores aplicaron este sistema de medición de la volatilidad para caracterizar los aerosoles que generan los cigarrillos electrónicos (e-cigs). Los cigarrillos electrónicos han ganado la atención mundial, principalmente debido a su popularidad sin precedentes durante la última década entre los adolescentes y adultos jóvenes que nunca han fumado. El uso de un e-cig genera un aerosol inhalable al calentar y vaporizar un líquido especial (también conocido como e-líquido), que normalmente utiliza propilenglicol y glicerina vegetal como disolventes para diluir la nicotina y los compuestos aromatizantes. El equipo de UCLA reveló una correlación negativa entre la volatilidad de las partículas generadas por e-cig y la concentración de glicerina vegetal en el e-líquido. Es más, la adición de otros productos químicos, como la nicotina y los compuestos aromatizantes, redujo la volatilidad general de los aerosoles generados por e-cig.

"El dispositivo presentado puede ayudarnos a examinar mejor el comportamiento dinámico de los aerosoles de cigarrillos electrónicos de una manera de alto rendimiento, potencialmente proporcionando información importante para la evaluación de la exposición a los cigarrillos electrónicos a través de, por ejemplo, vapeo de segunda mano. Este nuevo método también se puede aplicar ampliamente para caracterizar rápidamente otros tipos de material particulado volátil, "dijo el Dr. Aydogan Ozcan, el Profesor Canciller de Ingeniería Eléctrica e Informática en UCLA y director asociado del California NanoSystems Institute, quien es el autor principal correspondiente del trabajo.