Sensor / algoritma pemrosesan untuk meniru indra penciuman manusia

Banyak penelitian telah dikhususkan untuk menciptakan perangkat listrik yang meniru sensor biologis, termasuk:

• Visual: Kamera, sensor intensitas warna / cahaya
• Pendengaran: Mikrofon, sensor ultrasonik
• Tactile: Sensor tekanan, sensor suhu
• Saldo: Giroskop, akselerometer

Namun, saya belum menemukan sensor / algoritma pemrosesan yang komprehensif untuk mendeteksi dan menafsirkan bau. Tentu saja, ada sensor "penciuman" yang didedikasikan untuk tujuan tertentu, seperti detektor karbon monoksida, dan detektor gas berbahaya lainnya. Tapi saya belum menemukan sensor tujuan umum / algoritma pemrosesan yang dapat dengan mudah mendeteksi dan menafsirkan bau dalam jangkauan dan resolusi hidung manusia.

Apakah ada sensor / algoritma seperti itu? Jika demikian, apa yang mereka dan bagaimana cara kerjanya? Jika tidak, apa hambatan utama untuk mengembangkannya?

Penilaian bau biasanya dilakukan oleh analisis sensorik manusia menggunakan kemosensor :

Kemoreseptor, juga dikenal sebagai chemosensor, adalah reseptor sensorik yang mentransduksi sinyal kimia menjadi potensial aksi.

Baru-baru ini saya juga mendengar sensor dari Honeywell yang berpotensi digunakan di ponsel pintar . Sensor-sensor ini juga disebut hidung elektronik :

Hidung bio-elektronik menggunakan reseptor penciuman - protein yang diklon dari organisme biologis, misalnya manusia, yang berikatan dengan molekul bau tertentu. Satu kelompok telah mengembangkan hidung bio-elektronik yang meniru sistem sinyal yang digunakan oleh hidung manusia untuk merasakan bau pada sensitivitas yang sangat tinggi: konsentrasi femtomolar.

Sensor yang lebih umum digunakan untuk hidung elektronik termasuk

• perangkat logam-oksida-semikonduktor (MOSFET) - transistor yang digunakan untuk memperkuat atau mengganti sinyal elektronik. Ini bekerja berdasarkan prinsip bahwa molekul yang memasuki area sensor akan dibebankan baik secara positif atau negatif, yang seharusnya memiliki efek langsung pada medan listrik di dalam MOSFET. Jadi, memasukkan setiap partikel tambahan yang dibebankan akan secara langsung mempengaruhi transistor dengan cara yang unik, menghasilkan perubahan dalam sinyal MOSFET yang kemudian dapat diinterpretasikan oleh sistem komputer pengenalan pola. Jadi pada dasarnya setiap molekul yang terdeteksi akan memiliki sinyal uniknya sendiri untuk ditafsirkan oleh sistem komputer.
• melakukan polimer - polimer organik yang menghantarkan listrik.
• komposit polimer - serupa digunakan untuk melakukan polimer tetapi diformulasikan dari polimer tidak melakukan dengan penambahan bahan melakukan seperti karbon hitam.
• mikrobalance kristal kuarsa - cara mengukur massa per satuan luas dengan mengukur perubahan frekuensi resonator kristal kuarsa. Ini dapat disimpan dalam database dan digunakan untuk referensi di masa mendatang.
• Surface Acoustic Wave (SAW) - kelas dari sistem microelectromechanical (MEMS) yang mengandalkan modulasi gelombang akustik permukaan untuk merasakan fenomena fisik.