ساخت تراشه نانویی که شبیه بینی انسان عمل می کند

به گزارش بی بدیل پرداز، محققان با تشکیل چندین سنسور روی یک تراشه نانویی ابزاری ساختند که می تواند با حساسیت بالا انواع بوها را تشخیص دهد.

به گزارش بی بدیل پرداز به نقل از مهر، یک گروه تحقیقاتی از دانشکده مهندسی دانشگاه علوم و فناوری هنگ کنگ (HKUST) موفق شدند بر یکی از چالش های دیرینه درساخت سنسورهای بویایی مصنوعی غلبه کنند. آنها برای این کار آرایه ای از سنسورهای مختلف گازی را ساختند که کارایی بسیار بالایی دارد.
تراشه ی بویایی بیومیمیکی (BOC) تازه توسعه یافته آنها با ترکیب آرایه های سنسوری حاوی نانولوله بر روی بستری از جنس مواد متخلخل بوجود آمده است که میتوان هزار سنسور گازی را روی یک تراشه ایجاد نمود. این سنسور عملکردی شبیه به بینی انسان یا حیوانات دارد.
نتایج این پروژه در چارچوب مقاله ای با عنوان “Biomimetic olfactory chips based on large-scale monolithically integrated nanotube sensor arrays” در نشریه Nature Electronics انتشار یافته است.
محققان در سراسر دنیا به دنبال تقلید از سیستم بویایی بیولوژیکی برای تشخیص مؤثر مخلوط بوها بوده و در این راه انواع بینی های مصنوعی را ساخته اند. یکی از چالش های اصلی آنها، دشواری کوچک سازی سیستم و افزایش قابلیت های تشخیص در تعیین گونه های دقیق گاز و غلظت آنها در مخلوط های بو است.
برای حل این مشکل محققان تراشه ای ساختند که حاوی انواع مختلف حسگرها روی یک ساختار نانومتری است. با استفاده از هوش مصنوعی، این تراشه می تواند حساسیت بالایی نسبت به انواع گازها داشته باشد به صورتی که با کارایی بالا می تواند مخلوط گازها را از هم تمییز دهد. آنها این تراشه را برای تشخیص ۲۴ بوی مختلف طراحی نموده اند. این گروه، تراشه خویش را روی یک سگ روبات قرار دادند و در نهایت سیستمی عرضه کردند که می تواند در فضای تاریک هدف مورد نظر را پیدا کند.
این تراشه های بویایی مصنوعی نه تنها کاربردهای گسترده در سیستم های مصنوعی و سنسوری الکترونیکی در فرایند مواد غذایی، محیط زیست، پزشکی و صنعتی و غیره دارد، بلکه می تواند در روبات ها و دستگاههای هوشمند قابل حمل استفاده گردد و در مأموریت های گشت امنیتی و عملیات نجات استفاده گردد.
در حال حاضر دیجیتالی شدن در حوزه های مختلف به سرعت در حال انجام می باشد اما در قسمت بو به علت فقدان سنسورهای کارآمد هنوز فضاهای دست نخورده زیادی وجود دارد. این دستاورد محققان می تواند به تسریع حرکت در این راه کمک نماید.