Датчики / алгоритмы обработки для имитации обоняния человека

Много исследований было посвящено созданию электрических устройств, которые имитируют биологические датчики, в том числе:

• Визуальный: камеры, цвет / датчики интенсивности света
• Аудитория: микрофоны, ультразвуковые датчики
• Тактильные: датчики давления, датчики температуры
• Баланс: гироскопы, акселерометры

Тем не менее, мне еще предстоит найти комплексный алгоритм датчика / обработки для обнаружения и интерпретации запахов. Конечно, существуют «обонятельные» датчики, предназначенные для определенной цели, такие как детекторы окиси углерода и другие детекторы опасных газов. Но мне еще предстоит найти универсальный алгоритм датчика / обработки, который может легко обнаруживать и интерпретировать запахи в пределах диапазона и разрешения человеческого носа.

Существуют ли такие датчики / алгоритмы? Если да, то каковы они и как они работают? Если нет, то каковы основные препятствия для их развития?

Оценка запаха обычно проводится сенсорным анализом человека с использованием хемосенсоров :

Хеморецептор, также известный как хемосенсор, представляет собой сенсорный рецептор, который преобразует химический сигнал в потенциал действия.

Недавно я также слышал о датчике от Honeywell, который потенциально может использоваться в смартфонах . Эти датчики также называются электронными носами :

Биоэлектронные носы используют обонятельные рецепторы - белки, клонированные из биологических организмов, например людей, которые связываются со специфическими молекулами запаха. Одна группа разработала биоэлектронный нос, который имитирует системы сигнализации, используемые человеческим носом для восприятия запахов при очень высокой чувствительности: фемтомолярных концентрациях.

Наиболее часто используемые датчики для электронных носов включают

• устройства металл – оксид – полупроводник (МОП-транзистор) - транзистор, используемый для усиления или переключения электронных сигналов. Это работает по принципу, согласно которому молекулы, попадающие в область сенсора, будут заряжаться либо положительно, либо отрицательно, что должно оказывать прямое влияние на электрическое поле внутри полевого МОП-транзистора. Таким образом, введение каждой дополнительной заряженной частицы будет напрямую влиять на транзистор уникальным образом, вызывая изменение сигнала MOSFET, которое затем может быть интерпретировано компьютерными системами распознавания образов. Таким образом, по существу каждая обнаруживаемая молекула будет иметь свой собственный уникальный сигнал для интерпретации компьютерной системой.
• проводящие полимеры - органические полимеры, проводящие электричество.
• полимерные композиты - аналогичны в использовании проводящим полимерам, но изготовлены из непроводящих полимеров с добавлением проводящего материала, такого как технический углерод.
• Микробаланс кварцевых кристаллов - способ измерения массы на единицу площади путем измерения изменения частоты кварцевого резонатора. Это может быть сохранено в базе данных и использовано для дальнейшего использования.
• Поверхностная акустическая волна (SAW) - класс микроэлектромеханических систем (MEMS), которые полагаются на модуляцию поверхностных акустических волн для определения физического явления.