Искусственный «нос» научили распознавать испорченное мясо и фрукты

Несмотря на то, что обоняние человека имеет важное значение в борьбе с такими заболеваниями, как чума и туберкулез, его чувствительность не позволяет использовать его для точной диагностики. Однако разработанный искусственный «нос», который функционирует по аналогии с нашим обонянием, способен обнаруживать болезни, токсичные газы и испорченные продукты. При этом для его создания не требуются радикально новые технологии, сообщает Phys.org.

Искусственный «нос» научили распознавать испорченное мясо и фрукты

Все современные устройства от смартфонов до телевизоров зависят от антенн, которые обеспечивают их связь друг с другом. Ученые предложили интересную идею: превратить антенны не только в передатчики сигналов, но и в сенсоры, которые собирают данные об окружающей среде.

Ранее создание искусственных «носов» тормозилось из-за нехватки необходимой инфраструктуры и технологических ограничений. Эти системы были сложными и состояли из множества датчиков с различными покрытиями, что делало их производство и эксплуатацию очень затратными. Однако новый антенный датчик, разработанный в Норвежском университете науки и технологий, предлагает более простое и экономичное решение всего одна антенна с единым покрытием.

Принцип работы этого устройства заключается в том, что антенна излучает радиосигналы на разных частотах в окружающую среду и затем анализирует их отражение. Изменения в поведении сигналов зависят от присутствующих газов. Поскольку антенна работает на нескольких частотах одновременно, изменения создают уникальные паттерны, которые можно сопоставить с конкретными летучими органическими соединениями.

Летучие органические соединения это газы, которые легко испаряются при обычных условиях. Их источниками могут быть растения, животные, а также выбросы промышленности и бытовая химия. Хотя их нельзя увидеть, они имеют характерные запахи например, аромат свежескошенной травы или бензина от газонокосилки. Эти соединения разнообразны по своему составу и часто образуют сложные смеси в воздухе, что усложняет их идентификацию.

Ситуация усложняется еще больше из-за наличия изомеров химических веществ с похожей структурой, но различиями в строении. Ученые долго пытались создать датчики для их различения. Однако даже самые современные электронные «носы» не справляются с этой задачей. Тем не менее антенный датчик продемонстрировал отличные результаты даже при тестировании на сложных соединениях, достигая точности 96,7% в распознавании газов. Этот показатель сопоставим с производительностью лучших существующих электронных «носов», а в некоторых случаях даже превосходит их.

Ученые уже протестировали работу датчика на испорченных фруктах и мясе. С корректировкой алгоритмов его можно адаптировать для выявления заболеваний. Летучие органические соединения могут указывать на опасные изменения уровня сахара в крови или наличие рака. Обученные собаки способны улавливать эти соединения и определять признаки заболеваний у людей. Датчик будет функционировать по аналогичному принципу.

  • Другие новости