微塑料——天上地下，無處不在
它,，無處不在——在空氣中,、在水中、在土壤里,。微塑料甚至出現(xiàn)在了北極和馬里亞納海溝這種偏遠(yuǎn)地區(qū),。盡管關(guān)于它對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康影響的研究結(jié)果令人警醒，但其確切影響尚不明確,。
不論微塑料的確切影響為何,，都肯定與暴露水平以及聚合物的類型、形狀和尺寸有關(guān),。因此,，進(jìn)一步地了解其材料特性，十分重要,；還有什么比傅立葉變換紅外（FTIR）技術(shù)更合適的呢,？！
微塑料分析的好幫手
說到微塑料分析,，F(xiàn)TIR顯微鏡分析法是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇 ,。它可以基于特征振動(dòng)帶鑒別顆粒，并允許使用焦平面探測器（FPA）在短時(shí)內(nèi)記錄數(shù)千個(gè)譜,，來創(chuàng)建化學(xué)圖像,。因此，您僅需在短時(shí)間內(nèi)通過一次測量,，就可以捕獲所有信息,。而有了布魯克HYPERION II和LUMOS II，這不過是小菜一碟,。
含微塑料的沉淀物樣品的顯微圖像（含紅外信息）
但是,，為了快速可靠地進(jìn)行微塑料分析，分析技術(shù)并非需要考慮的重要因素,，準(zhǔn)確的評(píng)估統(tǒng)計(jì)才是關(guān)鍵,。
目前,，常見的評(píng)估方法是使用譜庫檢索來表征微塑料。但這種方法也存在局限性,。
要想獲得可靠的數(shù)據(jù),，就必須大幅增加譜庫中的譜數(shù)量。然而,，譜庫規(guī)模越大,，就意味著分析速度越慢。
而要想使微塑料分析更具可擴(kuò)展性,，數(shù)據(jù)分析的速度就必須更快，而且最重要的是,，它必須更加智能,。如果說，歸根結(jié)底是時(shí)間問題,，那么使用大型的譜庫并不現(xiàn)實(shí),。
這就是我們的合作伙伴 Purency 大顯身手的地方！他們利用人工智能識(shí)別化學(xué)圖像,，將原本使用傳統(tǒng)方法十分費(fèi)時(shí)的評(píng)估任務(wù)自動(dòng)化,。
Microplastics Finder
Purency開發(fā)了一款易于使用的成像軟件——Microplastics Finder（MPF），它是一種基于模型的人工智能識(shí)別方法,。
但這究竟是什么意思呢,？
人工智能識(shí)別模型是通過使用一組準(zhǔn)備好的訓(xùn)練數(shù)據(jù)建立的數(shù)據(jù)模型。更確切地來說,，這個(gè)模型經(jīng)過復(fù)雜的人工智能識(shí)別訓(xùn)練,，可以準(zhǔn)確識(shí)別出FTIR圖像中的哪個(gè)像素是聚合物，哪個(gè)不是,；它還接受了指導(dǎo),，知道如何區(qū)分各種類型的聚合物。
Microplastic Finder微塑料分析截圖
具體如何實(shí)現(xiàn)呢,？
Microplastics Finder會(huì)檢查每個(gè)高光譜圖像的像素,，然后按照預(yù)定義的聚合物類型進(jìn)行分類。人工智能識(shí)別系統(tǒng)通過識(shí)別光譜的各個(gè)部分,，執(zhí)行決策過程,，區(qū)分各種類型的聚合物。
處理完整個(gè)圖像后,，屬于同一類別聚合物的像素會(huì)被標(biāo)記為顆粒,。此外，按邏輯編制的結(jié)果統(tǒng)計(jì)表會(huì)將聚合物的類型以及每個(gè)顆粒物的大小等細(xì)節(jié)進(jìn)行可視化處理（見上方截圖）,。
該模型就可以區(qū)分二十多種不同類型的聚合物,，占目前生產(chǎn)聚合物的98%,。
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