باحثون ألمان يبتكرون أنف إصطناعية لها القدرة على الإدراك الشمي
مستشعرات الأنف الإصطناعية

ابتكر باحثون بمعهد كارلسروه للتكنولوجيا بألمانيا أنف إصطناعية تتميز بإدخال حاسة الشم عليها, وتم تجريبها على التعرف على أنواع النعناع المختلفة وبدقة عالية.

وتُعتبر هذه وسيلة جدية للتطبيقات مثل مراقبة الجودة الصيدلانية، والإدراك الشمي الإصطناعي للتشخيصات الطبية.

وقال البروفيسور (بيتر نيك) من المعهد النباتي بمعهد كارلسروه للتكنولوجيا: “مراقبة الجودة الصناعية لزيت النعناع تخضع لأنظمة قانونية صارمة من أجل منع الغش، وتستغرق وقتا طويلا وتتطلب قدرا كبيرا من الخبرة، وسيدعم هذه العملية “أنف إلكتروني” جديد مزود بأجهزة استشعار مصنوعة من مواد مدمجة.

آلية عمل الأنف الاصطناعية

ولمطابقة التركيب البيولوجي الطبيعي, اعتمد الباحثون على مستشعرات من إثني عشر وحدة QCM، تتكون كل منها من قطبين كهربائيين مجهزين بكريستال كوارتز، من بين أشياء أخرى، لتحاكي الخلايا الشمية، التي تنقل المعلومات لدى البشر إلى الدماغ عبر النبضات الكهربائية.

ويمكن العثور على مكونات تلك المستشعرات في الهواتف المحمولة، لأنها تضمن ترددات عالية الدقة للهاتف المحمول بتكلفة منخفضة.

وتترسب روائح النعناع على سطح المستشعرات، مما يغير تردد الرنين والحصول على رد فعل تجاه الرائحة المعنية.

ويوضح البروفيسور (كريستوف وول) أحد أعضاء فريق البحث أن الروائح تتكون من جزيئات عضوية في تركيبات مختلفة، ولتمكين المستشعرات الجديدة من امتصاص هذه الجزيئات، استخدم الباحثون اثني عشر مستشعر تستطيع امتصاص العديد من الجزيئات مثل الإسفنج،

ويستكمل وول “من خلال دمج المستشعرات مع المواد المختلفة، نقوم بإنشاء ما يمكن تسميته بالشبكة العصبية”.

تمييز الرائحة

واستخدم الفريق ستة أنواع من النعناع لتدريب المستشعرات آليًا لإنشاء بصمة للرائحة المعنية من البيانات التي تم جمعها وبالتالي التفرقة بين الروائح”.

بعد أخذ كل عينة من رائحة مختلفة، يتم غسل الأنف الإلكتروني بثاني أكسيد الكربون لمدة نصف ساعة للسماح لأجهزة الإستشعار بالتجدد.

أظهرت النتائج التي حصل عليها فريق البحث متعدد التخصصات أن الأنف الإلكتروني مع مستشعرات يمكنها تمييز روائح نوع معين من النعناع من بين كل الأنواع، بالإضافة إلى ذلك، فهو “جهاز” بديل سهل الإستخدام وموثوق وفعال من حيث التكلفة بالأساس.

 

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *