Các cảm biến / thuật toán xử lý để mô phỏng khứu giác của con người

Rất nhiều nghiên cứu đã được dành cho việc tạo ra các thiết bị điện mô phỏng các cảm biến sinh học, bao gồm:

• Hình ảnh: Máy ảnh, cảm biến cường độ màu / ánh sáng
• Thính giác: Micro, cảm biến siêu âm
• Tactile: Cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ
• Cân bằng: Con quay hồi chuyển, gia tốc kế

Tuy nhiên, tôi vẫn chưa tìm thấy một thuật toán cảm biến / xử lý toàn diện để phát hiện và giải thích mùi. Chắc chắn, có những cảm biến "khứu giác" được dành riêng cho một mục đích cụ thể, chẳng hạn như máy dò carbon monoxide và máy dò khí độc hại khác. Nhưng tôi vẫn chưa tìm thấy một thuật toán xử lý / cảm biến mục đích chung có thể dễ dàng phát hiện và giải thích các mùi trong phạm vi và độ phân giải của mũi người.

Các cảm biến / thuật toán như vậy có tồn tại? Nếu vậy, họ là gì và làm việc như thế nào? Nếu không, những trở ngại chính để phát triển chúng là gì?

Đánh giá mùi thường được thực hiện bằng phân tích cảm giác của con người bằng cách sử dụng chất hóa học :

Một chemoreceptor, còn được gọi là chemosensor, là một thụ thể cảm giác chuyển tín hiệu hóa học thành một tiềm năng hành động.

Gần đây tôi cũng đã nghe nói về một cảm biến từ Honeywell có khả năng có thể được sử dụng trong điện thoại thông minh . Những cảm biến này còn được gọi là mũi điện tử :

Mũi điện tử sinh học sử dụng các thụ thể khứu giác - protein được nhân bản từ các sinh vật, ví dụ như con người, liên kết với các phân tử mùi cụ thể. Một nhóm đã phát triển một mũi điện tử sinh học bắt chước các hệ thống tín hiệu được sử dụng bởi mũi người để nhận biết mùi ở độ nhạy rất cao: nồng độ xương đùi.

Các cảm biến thường được sử dụng cho mũi điện tử bao gồm

• thiết bị bán dẫn oxit kim loại (MOSFET) kim loại - một bóng bán dẫn được sử dụng để khuếch đại hoặc chuyển đổi tín hiệu điện tử. Điều này hoạt động theo nguyên tắc các phân tử đi vào khu vực cảm biến sẽ được tích điện dương hoặc âm, điều này sẽ có ảnh hưởng trực tiếp đến điện trường bên trong MOSFET. Do đó, việc giới thiệu từng hạt tích điện bổ sung sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến bóng bán dẫn theo một cách duy nhất, tạo ra sự thay đổi tín hiệu MOSFET sau đó có thể được giải thích bởi các hệ thống máy tính nhận dạng mẫu. Vì vậy, về cơ bản mỗi phân tử có thể phát hiện sẽ có tín hiệu riêng để hệ thống máy tính giải thích.
• polime dẫn - polymer hữu cơ dẫn điện.
• vật liệu tổng hợp polymer - tương tự như được sử dụng để tiến hành các polyme nhưng được tạo thành từ các polyme không dẫn điện với việc bổ sung các vật liệu dẫn điện như muội than.
• cân bằng tinh thể thạch anh - một cách đo khối lượng trên một đơn vị diện tích bằng cách đo sự thay đổi tần số của bộ cộng hưởng tinh thể thạch anh. Điều này có thể được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và được sử dụng để tham khảo trong tương lai.
• sóng âm bề mặt (SAW) - một lớp các hệ thống vi cơ điện tử (MEMS) dựa trên sự điều chế của sóng âm bề mặt để cảm nhận một hiện tượng vật lý.