Modern elektronik i form av kameror och mikrofoner har överträffat människors och djurs förmåga att se och höra. Allt är mycket mer komplicerat med luktsinnet, men elektroniken hjälper också till i detta: sensorer för gaser, sprängämnen och narkotiska ämnen utvecklas gradvis. En särskilt lovande riktning i korsningen mellan biologi och elektronik, när receptorer för levande varelser, vanligtvis insekter, ingår i elektriska kretsar.
På senare tid har det gjorts många experiment med antenner av gräshoppor, som är ansvariga för att upptäcka lukter hos insekter. Receptorer i antennerna skickar elektriska impulser till gräshoppans nervsystem, vars betydelse kan tydas med hjälp av datoralgoritmer, idag kallad artificiell intelligens (AI).
Med hjälp av gräshoppsantenner lärde sig forskare från Michigan State University till exempel att leta efter cancerceller genom lukt och lyckades med detta. Ännu tidigare gjordes experiment med sökandet efter explosiva ämnen. Idag rapporterade forskare från Tel Aviv University om en annan framgångsrik erfarenhet, som beskrevs i detalj i en artikel i tidskriften Biosensor and Bioelectronics.
För den nya studien tog ett team från Tel Aviv University en enda gräshoppsantenn och byggde in den i ett elektroniskt system på en hjulförsedd robot. Efter att denna antenn utsatts för åtta olika lukter (inklusive citron, pelargon och marsipan) producerade den elektriska signaler som upptäcktes och registrerades av elektroniken. En maskininlärningsalgoritm matchade sedan varje karakteristiskt signalmönster till en känd motsvarande lukt, och etablerade därmed elektriska signaturer för var och en av de åtta lukterna – och det roliga slutade inte där.
"Efter att experimentet slutförts fortsatte vi med att identifiera ytterligare olika och ovanliga dofter, till exempel olika typer av skotsk whisky", säger professor Yossi Yovel, som ledde studien med Dr Ben Maoz, professor Amir Ayali och doktorand Neta Shvil . "En jämförelse med standardmätapparater visade att känsligheten hos insektens näsa i vårt system är cirka 10 XNUMX gånger högre än i de apparater som används idag."
Eftersom roboten är mobil arbetar forskare nu med metoder som gör att den kan följa lukter till sin källa. Förhoppningen är att denna teknik så småningom ska hitta tillämpningar för att till exempel upptäcka bomber på flygplatser eller spåra brottslingar.
Och om du är ute efter att spåra dofter i luften... ja, det är där Smellicoptern kan komma till nytta. Utvecklad av ett team vid University of Washington, det är en quadcopter utrustad med en fjärilsantenn som sniffar upp luktkällor.
Också intressant: