У світі штучного бачення досягнення вражаючі, однак розвиток інших штучних почуттів відстає. Одним із таких відчуттів є нюх, або відчуття запаху. Завдяки суттєвим досягненням дослідників у цій області, наразі можливий справжній прорив, який змінить цю сферу.
Для розуміння труднощів, з якими стикаються під час створення штучного нюху, важливо розуміти, яким чином працює відчуття запаху. Тварини та люди мають масив датчиків хімічних сполук, які називають ольфакторними рецепторами. Ці рецептори можуть виявляти широкий спектр летючих хімічних речовин з великою чутливістю. Замість один до одного зіставлення рецептор-речовина, кожен складник має унікальний “слід”, який активує рецептори трохи по-різному. Цей складний сигнал потім інтерпретується ольфакторним комплексом у мозку.
Обмеження у створенні мініатюрних рецепторів для кожної хімічної сполуки змусило дослідників шукати альтернативні рішення. Команда вчених в Політехнічному університеті Гонконгу успішно розробила біоміметичні ольфакторні чіпи, які імітують природну ольфакторну систему. Замість окремих рецепторів, вони зібрали нанотрубчасті масиви сенсорів на нанопористому підкладі, що дозволяє використовувати до 10 000 індивідуально адресованих газових сенсорів на чіп. Ці сенсори обробляються алгоритмом нейронної мережі для створення цифрового сприйняття конкретних хімічних запахів.
Потенційні застосування ольфакторних чіпів безмежні. З погляду безпеки ці чіпи можуть бути використані на заводах, станціях з очищення води, у петрохімічній промисловості та при середовищному моніторингу для виявлення потенційно небезпечних хімічних речовин. Здатність виявляти більшу кількість хімікатів одночасно дозволить здійснювати кращі оцінки безпеки.
Оборона та безпека також скористаються від ольфакторних чіпів. Схоже на “справжнього собаку”, робот, обладнаний ольфакторними та візуальними сенсорами, зможе виявити невидимі загрози, такі як наркотики чи вибухонебезпека. Операції пошуку та порятунку також можуть використовувати ольфакторні чіпи для пошуку виживших у зоні надзвичайної ситуації.
Харчова індустрія може використовувати високочутливі ольфакторні чіпи для виявлення придатних для споживання або зіпсованих харчових продуктів. Так само, беспілотники для сільського господарства, обладнані ольфакторними чіпами, можуть виявляти дозрівання фруктів, грибкові захворювання культур або феромони комах.
Однією з найбільш обіцяних застосувань є сфера охорони здоров’я. Хвороби, такі як рак, виділяють конкретні запахи, а технології штучного відчуття вже довели свою ефективність у виявленні цих запахів з надзвичайною точністю. Це може революціонізувати скринінг раку, надаючи неінвазивний підхід до виявлення важкодіагностованих раків, таких як підшлункова або яєчникова форма раку. Крім того, ольфакторні чіпи можуть бути використані для виявлення інших захворювань, особливо метаболічних захворювань, аналізуючи запах шкіри чи подиху.
Інтеграція ольфакторних чіпів у смартфони та інші електронні пристрої може революціонізувати наше щоденне життя. Це може забезпечити постійний моніторинг та автоматичне виявлення загроз, таких як оксид вуглецю, дим чи витоки газів. Більше того, це може допомагати в різних застосуваннях, наприклад, при готуванні, розпізнаванні спецій чи навіть дозволяючи цифровий перенос запахів між телефонами.
Дивлячись в майбутнє, можливості штучного нюху безмежні. У майбутньому ми можемо побачити інтеграцію ольфакторних чіпів у людське тіло, що надасть людям зовсім нові відчуття. Здатність виявляти та інтерпретувати запахи може покращити наше розуміння та сприйняття світу таким чином, про які ми навіть не могли мріяти.
ЧаВО
Що таке ольфакторні чіпи?
Ольфакторні чіпи – це штучні системи, які реплікують відчуття запаху, використовуючи нанотрубчасті масиви сенсорів для виявлення летючих хімічних сполук.
Які є застосування ольфакторних чіпів?
Ольфакторні чіпи мають різноманітні застосування, включаючи моніторинг безпеки, оборону та безпеку, харчову та сільськогосподарську галузі, виявлення хвороб та інтеграцію з електронними пристроями.
Чи можуть ольфакторні чіпи виявляти хвороби, наприклад рак?
Так, ольфакторні чіпи показали перспективні результати у виявленні конкретних запахів, пов’язаних із хворобами, такими як рак, з високою точністю.
Чи можуть ольфакторні чіпи бути інтегровані у людське тіло?
У майбутньому можлива інтеграція ольфакторних чіпів у людське тіло, що надасть людям нові відчуття та покращить їх сприйняття світу.
Джерело: авторський текст.
The source of the article is from the blog myshopsguide.com