ระบบตรวจจับประดิษฐ์โดยทั่วไปประกอบด้วยอาร์เรย์ตรวจจับที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ เช่นเดียวกับที่สมองเรียนรู้ที่จะรับรู้กลิ่นตลอดชีวิตของคนๆ หนึ่ง นักวิทยาศาสตร์สามารถสอนคอมพิวเตอร์ให้จับคู่รูปแบบบนอาร์เรย์กับโมเลกุลหรือกลิ่นเฉพาะได้ ระบบสามารถจดจำส่วนผสมที่ซับซ้อน เช่น ไวน์ แต่ไม่สามารถแยกแยะสารเคมีหลายชนิดที่อาจมีส่วนทำให้เกิดกลิ่นหอมได้ Nathan S. Lewis จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียในพาซาดีนากล่าว
นักวิทยาศาสตร์เรียกจมูกของระบบการดมกลิ่นเทียมรุ่นก่อนๆ ว่า
“จมูกอิเล็กทรอนิกส์” เพราะระบบเหล่านั้นผลิตสัญญาณไฟฟ้าเพื่อตอบสนองต่อสารเคมีเฉพาะ (SN: 19/2/00, p. 125: มีให้สำหรับสมาชิกที่Eau, Brother! )
ระบบที่ลูอิสและเพื่อนร่วมงานของเขาคิดค้นขึ้นนี้มีชิปซิลิกอนวางทับด้วยแผ่นฟิล์มโพลิเมอร์ลายตารางหมากรุกที่อัดแน่นด้วยอนุภาคทองคำ เงิน หรือคาร์บอน นักวิจัยจัดระยะห่างของอนุภาคให้ใกล้กันมากพอเพื่อให้กระแสไหลระหว่างกันได้ Lewis กล่าว
เคมีของฟิล์มแต่ละชนิดเป็นตัวกำหนดว่าสารเคมีจะแพร่เข้าไปในฟิล์มและทำให้ปริมาณเพิ่มขึ้นหรือไม่ เมื่อฟิล์มพองตัว จะดันอนุภาคโลหะหรือคาร์บอนให้ห่างออกจากกัน ซึ่งจะทำให้การไหลของกระแสเปลี่ยนไป คอมพิวเตอร์ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ ใช้วิธีการทางสถิติเพื่อสร้างรูปแบบเฉพาะ และจับคู่กับกลิ่นที่กำหนด
นักวิจัยได้สร้างชิปที่ตรวจจับ DMMP แบบอะนาล็อกของเส้นประสาท เช่น ที่ความเข้มข้น 10 ส่วนต่อพันล้าน (ppb) แม้ในพื้นหลังของน้ำมันดีเซลหรือความชื้น
ในการปรับเซ็นเซอร์ให้ตรวจจับเอมีนที่ระเหยได้ เช่น บิวทิลามีนที่ระคายเคือง พวกเขารวมโมเลกุลที่มีประจุซึ่งเพิ่มความไวต่อเอมีนเหล่านั้นถึง 1,000 เท่า ทีมของ Lewis อธิบายเซ็นเซอร์เหล่านั้นใน Chemistry of Materials เมื่อวัน ที่31 พฤษภาคม 2548
การเห็นคือการเชื่อ
สองทีมกำลังใช้วิธีที่มีสีสันในการตรวจจับกลิ่น
Suslick และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พัฒนาระบบการดมกลิ่นเทียมที่ใช้ประโยชน์จากความหลากหลายของปฏิกิริยาทางเคมีที่เป็นไปได้ของเซ็นเซอร์ กลุ่มนี้ได้รวมเอาสีย้อมที่ตอบสนองต่อสารเคมีต่างๆ เข้าไว้ในระบบ ซึ่งสามารถทำปฏิกิริยากับปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลได้เต็มรูปแบบ ซึ่งรวมถึงพันธะไฮโดรเจน ปฏิกิริยาระหว่างกรด/เบส และการประสานกันของไอออนโลหะ
กลิ่นหอมจะเปลี่ยนสีของสีย้อมเมื่อมีอันตรกริยาทางเคมีเกิดขึ้น นักวิจัยถ่ายภาพสีย้อมด้วยกล้องดิจิทัลแล้วลบสีที่มีอยู่ก่อนที่จะเปิดรับแสง “แผนที่ความแตกต่างนั้นคือลายนิ้วมือของกลิ่น” ซัสลิคกล่าว
Suslick และเพื่อนร่วมงานของเขาพัฒนาอาร์เรย์ 36 สีพิมพ์บนเยื่อสี่เหลี่ยมขนาด 1.5 คูณ 1.5 เซนติเมตร กลุ่มได้ทดสอบอาร์เรย์กับสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายที่แตกต่างกัน 100 ชนิด รวมถึงเอมีน แอลกอฮอล์ กรดคาร์บอกซิลิก และไธออล การเปลี่ยนแปลงของสีนั้นแตกต่างกันมาก Suslick ตั้งข้อสังเกตว่าทีมสามารถระบุสารประกอบจำนวนมากได้ด้วยสายตา แม้กระทั่งก่อนที่จะทำการวิเคราะห์ทางสถิติของภาพดิจิทัล
อาร์เรย์แยกความแตกต่างระหว่างสารประกอบที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด และระบุสารประกอบได้อย่างถูกต้องมากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ของเวลา ทีมงานรายงานในAnalytical Chemistry ฉบับวัน ที่ 1 มิถุนายน
Suslick กล่าวว่าเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีที่แตกต่างกันที่เป็นไปได้กับสีย้อมแต่ละชนิด “เราสามารถบอกความแตกต่างที่ละเอียดมาก” ระหว่างตัวอย่างได้
วอลต์และเพื่อนร่วมงานยังใช้สีย้อมเพื่อให้เห็นภาพกลิ่นที่ระบบรับกลิ่นประดิษฐ์ พวกเขาใช้อาร์เรย์ใยแก้วนำแสงที่ทำจากใยแก้วแต่ละเส้นหลายหมื่นเส้นมาหลอมรวมกันและใส่ลูกปัดตรวจจับลงในหลุมที่สลักไว้ตรงส่วนปลายของเส้นใยแต่ละเส้น
เม็ดตรวจจับทำจากโพลิเมอร์หรือแก้วและโมเลกุลของสีย้อมเรืองแสงแบบสปอร์ต แสงเข้าสู่ไฟเบอร์อาร์เรย์จากปลายที่ไม่มีการแกะสลัก เดินทางไปยังปลายสัมผัส และทำให้สีย้อมตื่นเต้น แสงที่ปล่อยออกมาจะหันกลับไปตามเส้นใยไปยังเครื่องมือที่รวบรวมแสงและสร้างภาพที่มีสีสันสำหรับการวิเคราะห์
เมื่อนักวิทยาศาสตร์ให้ระบบสัมผัสกับไอระเหยบางชนิด สารเคมีบางชนิดจะจับกับสีย้อมหรือกระจายเข้าสู่โพลิเมอร์ ปฏิกิริยาเหล่านี้จะเปลี่ยนสี ความเข้ม หรือทั้งสองอย่างของสีย้อม วอลต์อธิบาย
นักวิจัยได้ใช้ไฟเบอร์อาร์เรย์ที่มีเม็ดบีด 6 ชนิดจำนวน 2,500 เม็ด เพื่อตรวจจับสารเคมีที่ระเบิดได้ 1,3 ไดไนโตรเบนซีน และเมล็ดกาแฟ 3 สายพันธุ์
ข้อดีของการใช้ลูกปัดคือสามารถทำลูกปัดชนิดเดียวกันได้ครั้งละหลายพันล้านเม็ด วอลต์กล่าว ด้วยวิธีนี้ เมื่อเม็ดบีดสูญเสียความไว ก็สามารถเปลี่ยนด้วยเม็ดบีดที่เหมือนกันได้ และไม่จำเป็นต้องฝึกคอมพิวเตอร์ใหม่
“เซลล์ในระบบการดมกลิ่นของเราจะถูกแทนที่ทุกๆ 6 เดือน” เขากล่าว “แต่พวกมันจะถูกแทนที่ด้วยเซลล์ที่เหมือนกัน”
credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เว็บแทงบอลออนไลน์
