Deși progresele în domeniul viziunii artificiale au fost remarcabile, dezvoltarea altor simțuri artificiale a fost în urmă. Un astfel de simț este olfacția sau simțul mirosului. Provocările întâmpinate în crearea olfacției artificiale au încetinit progresul, dar cercetătorii fac acum descoperiri semnificative care ar putea revoluționa domeniul.
Pentru a înțelege dificultățile întâmpinate în crearea olfacției artificiale, este important să recunoaștem modul în care simțul mirosului funcționează. Animalele și oamenii au un set de receptori chimici numiți receptori olfactivi. Acești receptori pot detecta o gamă largă de substanțe volatile cu o sensibilitate mare. În loc de o potrivire unu-la-unu între receptor și substanță chimică, fiecare compus are o „amprentă” unică care activează receptorii în moduri ușor diferite. Acest semnal complex este apoi interpretat de complexul olfactiv din creier.
Limitele construirii receptorilor miniaturizați pentru fiecare compus chimic au determinat cercetătorii să găsească soluții alternative. O echipă de oameni de știință de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Hong Kong (HKUST) a dezvoltat cu succes cipuri olfactive biomimetice care imită sistemul olfactiv natural. În locul receptorilor individuali, aceștia au asamblat rețele de senzori cu nanotuburi pe un substrat nanoporos, permițând până la 10.000 de senzori de gaz individual adresabili pe cip. Acești senzori sunt procesați de un algoritm de rețea neurală pentru a crea o percepție digitală a mirosurilor chimice specifice.
Aplicațiile potențiale ale cipurilor olfactive sunt vaste. În ceea ce privește siguranța, aceste cipuri ar putea fi folosite în fabrici, stații de tratare a apei, industrii petrochimice și monitorizare ambientală pentru a detecta substanțe chimice potențial nocive. Capacitatea de a detecta un număr mai mare de substanțe chimice simultan ar oferi evaluări mai bune ale siguranței.
Apărarea și securitatea ar beneficia și ele de pe urma cipurilor olfactive. La fel ca un „câine real”, un robot integrat cu senzori olfactivi și de viziune ar putea detecta amenințări invizibile precum droguri sau explozivi. Operațiunile de căutare și salvare ar putea folosi, de asemenea, cipuri olfactive pentru a localiza supraviețuitori în zone lovite de dezastre.
Industria alimentară ar putea utiliza cipuri olfactive extrem de sensibile pentru a detecta produse alimentare comestibile sau alterate. În mod similar, dronele agricole echipate cu cipuri olfactive ar putea detecta coacerea fructelor, bolile fungice ale plantelor sau feromonele insectelor.
Una dintre cele mai promițătoare aplicații este în domeniul sănătății. Afecțiuni precum cancerul emit mirosuri specifice, iar tehnologiile artificiale de detecție s-au dovedit deja eficiente în detectarea acestor mirosuri cu o precizie remarcabilă. Acest lucru ar putea revoluționa depistarea cancerului, oferind o abordare neinvazivă pentru detectarea cancerelor greu de diagnosticat, precum cele pancreatice și ovariene. În plus, cipurile olfactive ar putea fi folosite pentru a detecta alte boli, în special boli metabolice, prin analizarea mirosului pielii sau al respirației.
Integrarea cipurilor olfactive în smartphone-uri și alte dispozitive electronice ar putea revoluționa viața de zi cu zi. Aceasta ar putea permite monitorizarea constantă și detectarea automată a amenințărilor precum monoxidul de carbon, fumul sau scurgerile de gaze. Mai mult, ar putea ajuta în diverse aplicații, cum ar fi gătitul, prin recunoașterea condimentelor sau chiar prin permiterea transferului digital al mirosurilor între telefoane.
Privind în viitor, posibilitățile pentru olfacția artificială sunt nelimitate. În viitor, am putea vedea integrarea cipurilor olfactive în corpul uman, oferind indivizilor simțuri complet noi. Capacitatea de a detecta și interpreta mirosurile ar putea îmbunătăți înțelegerea noastră și experiența lumii în moduri în care nu am crezut niciodată posibil.
FAQ
Ce sunt cipurile olfactive?
Cipurile olfactive sunt sisteme artificiale care reproduc simțul mirosului prin utilizarea rețelelor de senzori cu nanotuburi pentru a detecta substanțele volatile.
Care sunt aplicațiile cipurilor olfactive?
Cipurile olfactive au diverse aplicații, inclusiv monitorizarea siguranței, apărarea și securitatea, industria alimentară și agricolă, detectarea bolilor și integrarea cu dispozitive electronice.
Pot cipurile olfactive detecta boli precum cancerul?
Da, cipurile olfactive au arătat rezultate promițătoare în detectarea mirosurilor specifice asociate cu boli precum cancerul cu o precizie mare.
Ar putea cipurile olfactive să fie integrate în corpul uman?
În viitor, este posibilă integrarea cipurilor olfactive în corpul uman, oferind indivizilor simțuri noi și îmbunătățindu-și percepția asupra lumii.
The source of the article is from the blog mgz.com.tw