При помощи слоя искусственной слизи было улучшено умение "электронного
носа" точно определять по запаху еду и парфюмерные изделия. Нанесение
смеси из полимеров на точные сенсоры позволило электронному носу
распознавать широкое разнообразие запахов. Искусственная слизь
имитирует человеческую носовую слизь и контролирует интенсивность, с
которой различные ароматы бомбардируют сенсоры.
Электронные носы
использовались на протяжении многих лет в пищевой и водочной
промышленности для контроля качества продукции. Новый,
усовершенствованный электронный нос способен теперь различать,
например, запахи бананов и молока, чего не могли делать более старые
версии "носов".
"Созданная нами искусственная слизь не только
обеспечивает более совершенное распознавание ароматов электрическими
носами, но и предлагает более короткое время анализа, чем обычные
техники", сказал профессор Джулиан Гарднер (Julian Gardner) из
Уорикского Университета из команды ученых, которые проводили эту работу.
Искусственные
носы работают практически так же, как и человеческое обоняние, но
являются намного менее чувствительными и могут распознавать меньшее
количество запахов. Запахи состоят из определенного количества молекул,
каждая из которых имеет характерный только ей размер и форму.
Человеческий нос содержит более 100 миллионов рецепторов, которые
способны совмещаться с этими молекулами. Слой из слизи растворяет
запахи и разделяет молекулы отдельных запахов таким образом, чтобы они
поступали на рецепторы с различной скоростью и в разное время. Мозг
может интерпретировать эти образцы и различать большое количество
запахов.
Искусственный нос состоит из намного меньшего
количества химических сенсоров, обычно варьирующегося между 6 и 12,
которые подсоединены к компьютеру или нейронной сети способной
распознавать образцы молекул. Нейронная сеть представляет собой набор
компьютерных процессоров, которые функционируют подобно мозгу простого
животного.
Так как искусственные носы имеют мало сенсоров и, до
этого момента, в них не использовалась слизь для фильтрования
поступающих молекул, они могли различать намного меньше запахов. Но
новая работа ученых из Уорикского и Лестерского Университетов показала,
что использование слоя полимера толщиной в 10 микрон (1/1000
сантиметра) внутри сенсора существенно улучшает характеристики носа.
Команда
ученых верит в то, что усовершенствованный электронный нос поступит в
продажу через 2 года. Они видят по большей мере медицинское применение
электронного носа: для диагностирования глазных инфекций, кожных
заболеваний, а также мочевых инфекций.
|
|
