Elektronický nos rozpoznává řadu vůní

İnsanlık tarihinden ne öğrendik? | İnsanoğlunun Yükselişi - Toplum #1 (Smět 2019).

Anonim

Čerstvě mletá káva, popcorn, bioplyn nebo dým - v průběhu života poznáváme různé vůně a díky našemu nosu je rozeznáváme a identifikujeme i bez vidění jejich zdroje. Vědci z Karlsruhe Institute of Technology (KIT) nyní vyvinuli snímač, který může být vyučen různými vůněmi. "Elektronický nos" má být vhodný pro každodenní použití a cítit potenciální nebezpečí, jako jsou tlející kabely nebo pokazené potraviny, dříve než člověk.

Lidský nos se skládá z asi deseti milionů čichových buněk s asi 400 různými čichovými receptory. Tyto receptory vnímají vůně a generují specifický signální vzorec. Mozek přiděluje signálový vzor určitému zápachu. "My používáme biologický nos jako model, " říká Dr. Martin Sommer, který koordinuje projekt Smelldect na KIT Institute of Microstructure Technology. "V našem elektronickém nosu reagují nanovlákna na složité směsi plynů - tedy vůně - a vytvářejí také signály, na jejichž základě senzor identifikuje vůně." Cílem společnosti Smelldect je vyvinout cenově výhodný čichový senzor vhodný pro sériovou výrobu a každodenní použití.

Elektronický nos je pouze pár centimetrů. Obsahuje potřebnou elektroniku, včetně technologie pro vyhodnocování plynů. "Nos" se skládá ze senzorového čipu vybaveného nanočáry z oxidu cíničitého na mnoha individuálních čidlech. Čip vypočítává specifické signály od změn odporu jednotlivých snímačů. Ty závisí na molekulách ve vnějším ovzduší, liší se od různých vůní, a proto jsou charakteristické a rozpoznatelné. Pokud byly čipy předtím naučeny specifické vzory, senzor dokáže rozpoznat vůni během několika sekund.

Pro začátek procesu výzkumníci používají diodu emitující světlo, která je integrována do skříně snímače a ozařuje nanočáry UV světlem. Výsledkem je, že původně velmi vysoký elektrický odpor oxidu cíničitého klesá, takže mohou být detekovány změny odporu způsobené molekulami odpovědnými za vůni a připojenými k povrchu oxidu cínu. "Když senzor vnímá vůni, odpor dále klesá. Pokud zmizí pach, elektrický odpor opět stoupne na počáteční úroveň a" nos "je připraven k dalším měřením, " říká Sommer.

Senzorový čip se může naučit množství různých vůní, a proto může být použit k různým účelům: V domácnosti pro ovládání okolního vzduchu nebo jako kouřový alarm, při nákupu zjistit, jak je čerstvá ryba nebo maso, jako např. med, nebo jako nos robota. "Obtíž spočívá v tom, že vůně není vždy stejná. Například pach sluneční růže se liší od zápachu růží v dešti, " říká fyzik. "V současné době trénujeme elektronický nos pro specifické použití, které lze zvolit univerzálně."

Vědci z KIT chtějí vyvinout levný snímač pro masový trh. "V budoucnu by elektronický nos mohl být začleněn do všech elektrických zařízení, aby se zabránilo požáru kabelů, nebo to může být použito v chytrých telefonech." Když jdou nakupovat, každý může být doprovázen vlastním vysoce citlivým elektronickým nosem, "Sommer říká.

Pokud jde o průmyslovou výrobu a prodej, KIT je podporován partnery projektu JVI Elektronik a FireEater. Oba partneři již v roce 2015 spolupracovali s KIT v rámci projektu EU "SmokeSense" a vyvinuli inteligentní požární signalizaci založenou na elektronickém nosu. Detekuje nízkoteplotní karbonizaci a spaliny a umožňuje spolehlivou analýzu pro identifikaci hořícího materiálu.

menu
menu