شبیهسازی نانویی بینی
یک گروه تحقیقاتی از دانشکده مهندسی دانشگاه علوم و فناوری هنگکنگ موفق شدند بر یکی از چالشهای دیرینه در ساخت حسگرهای بویایی مصنوعی غلبه کنند.
آنها برای این کار آرایهای از حسگرهای مختلف گازی را ساختند که کارایی بسیار بالایی دارد. تراشه بویایی بیومیمیکی (BOC) تازه توسعهیافته آنها با ترکیب آرایههای حسگری حاوی نانولوله بر روی بستری از جنس مواد متخلخل ایجاد شده که میتوان هزار حسگر گازی را روی یک تراشه ایجاد کرد. این حسگر عملکردی شبیه به بینی انسان یا حیوانات دارد. محققان در سراسر جهان به دنبال تقلید از سیستم بویایی بیولوژیکی برای تشخیص مؤثر مخلوط بوها بوده و در این مسیر انواع بینیهای مصنوعی را ساختهاند. یکی از چالشهای اصلی در این کار، دشواری کوچکسازی سیستم و افزایش قابلیتهای تشخیص در تعیین گونههای دقیق گاز و غلظت آنها در مخلوطهای بو است. برای حل این مشکل محققان تراشهای ساختند که حاوی انواع مختلف حسگرها روی یک ساختار نانومتری است. با استفاده از هوش مصنوعی، این تراشه میتواند حساسیت بالایی نسبت به انواع گازها داشته باشد بهطوری که با کارایی بالا میتواند مخلوط گازها را از هم تمییز دهد. پژوهشگران این تراشه را برای تشخیص ۲۴ بوی مختلف طراحی کردهاند. این گروه، تراشه خود را روی یک سگ ربات قرار دادند و در نهایت سیستمی ارائه کردند که میتواند در فضای تاریک هدف مورد نظر را پیدا کند. تراشههای بویایی مصنوعی فوق نهتنها کاربردهای گسترده در سیستمهای مصنوعی و حسگری الکترونیکی در فرایند مواد غذایی، محیطزیست، پزشکی و صنعتی و غیره دارند، بلکه میتوانند در رباتها و دستگاههای هوشمند قابل حمل استفاده و مأموریتهای گشت امنیتی و عملیات نجات استفاده شوند. در حال حاضر دیجیتالی شدن در حوزههای مختلف به سرعت در حال انجام است اما در بخش بو به دلیل فقدان حسگرهای کارآمد هنوز فضاهای دست نخورده زیادی وجود دارد. این دستاورد محققان میتواند به تسریع حرکت در این مسیر کمک کند.
آنها برای این کار آرایهای از حسگرهای مختلف گازی را ساختند که کارایی بسیار بالایی دارد. تراشه بویایی بیومیمیکی (BOC) تازه توسعهیافته آنها با ترکیب آرایههای حسگری حاوی نانولوله بر روی بستری از جنس مواد متخلخل ایجاد شده که میتوان هزار حسگر گازی را روی یک تراشه ایجاد کرد. این حسگر عملکردی شبیه به بینی انسان یا حیوانات دارد. محققان در سراسر جهان به دنبال تقلید از سیستم بویایی بیولوژیکی برای تشخیص مؤثر مخلوط بوها بوده و در این مسیر انواع بینیهای مصنوعی را ساختهاند. یکی از چالشهای اصلی در این کار، دشواری کوچکسازی سیستم و افزایش قابلیتهای تشخیص در تعیین گونههای دقیق گاز و غلظت آنها در مخلوطهای بو است. برای حل این مشکل محققان تراشهای ساختند که حاوی انواع مختلف حسگرها روی یک ساختار نانومتری است. با استفاده از هوش مصنوعی، این تراشه میتواند حساسیت بالایی نسبت به انواع گازها داشته باشد بهطوری که با کارایی بالا میتواند مخلوط گازها را از هم تمییز دهد. پژوهشگران این تراشه را برای تشخیص ۲۴ بوی مختلف طراحی کردهاند. این گروه، تراشه خود را روی یک سگ ربات قرار دادند و در نهایت سیستمی ارائه کردند که میتواند در فضای تاریک هدف مورد نظر را پیدا کند. تراشههای بویایی مصنوعی فوق نهتنها کاربردهای گسترده در سیستمهای مصنوعی و حسگری الکترونیکی در فرایند مواد غذایی، محیطزیست، پزشکی و صنعتی و غیره دارند، بلکه میتوانند در رباتها و دستگاههای هوشمند قابل حمل استفاده و مأموریتهای گشت امنیتی و عملیات نجات استفاده شوند. در حال حاضر دیجیتالی شدن در حوزههای مختلف به سرعت در حال انجام است اما در بخش بو به دلیل فقدان حسگرهای کارآمد هنوز فضاهای دست نخورده زیادی وجود دارد. این دستاورد محققان میتواند به تسریع حرکت در این مسیر کمک کند.