Znajdź zawartość

Na Politechnice Wrocławskiej (PWr) powstaje e-nos, który pomoże w wykrywaniu źródeł uciążliwych zapachów i monitorowaniu ich poziomu w otoczeniu. Pracuje nad nim dr Justyna Jońca. Realizacja projektu SENSODOR ma potrwać 3 lata. Mierzenie zapachu Bardzo trudno jest zmierzyć zapach. Typowe techniki analityczne pozwalają określić chemiczny skład mieszaniny odpowiedzialnej za pojawienie się zapachu, ale nie odpowiedzą nam na pytanie, czy jest on przyjemny, jakie ma stężenie czy intensywność. Jak dotąd najlepszym instrumentem do oceny uciążliwości zapachowej jest nasz nos. Techniki pozwalające oszacować uciążliwość zapachową nazywane są olfaktometrią - opowiada dr Jońca. Panel ludzkich nosów (wykorzystujący odpowiednie procedury zespół co najmniej 4 osób po przeszkoleniu) może precyzyjnie określić stężenie zapachowe, a także intensywność i jakość hedoniczną mieszanin zapachowych. Elektroniczny nos ma być uzupełnieniem przy tego typu badaniach. Zebranie zespołu i przeprowadzenie oceny jest kosztowne i czasochłonne, a w tym czasie źródło uciążliwości zapachowej może zostać zniwelowane na skutek zmiany charakteru emisji i warunków jej towarzyszących. Rozwiązaniem mogą być właśnie nosy elektroniczne, tworzące sieć monitorującą wokół interesującego nas obiektu, np. zakładu gospodarki odpadami komunalnymi. Pozwoli to na prowadzenie ciągłego monitoringu danego obiektu - tłumaczy specjalistka. W komunikacie prasowym PWr podkreślono, że choć substancje zapachowe nie są przeważnie szkodliwe dla zdrowia, to przy dłuższej ekspozycji mogą wywoływać np. problemy z koncentracją oraz podrażnienia gardła i oczu. Budowa e-nosa Elektroniczny nos jest zbudowany z matrycy czujników. Bardzo istotną jego częścią jest warstwa czuła, wyprodukowana z polimerów czy tlenków metali półprzewodnikowych. W każdym urządzeniu takich czujników będziemy mieli kilka lub kilkanaście, ale nie będą one selektywne. Oznacza to, że nie będą wykrywały konkretnego związku, ale każdy z wybranych czujników będzie inaczej reagował z analizowaną mieszaniną - zapowiada dr Jońca. Urządzenie ma się znajdować w ochronnej skrzynce z systemem przepływu powietrza. Z sygnałów z matrycy będzie powstawał "odcisk zapachu". Co ważne, oprócz tego próbki będzie analizować panel ludzkich nosów. Wyniki z obu źródeł będą wprowadzane do komputera, który, jak wyjaśniono w komunikacie uczelni, dzięki zastosowaniu algorytmów uczenia maszynowego będzie się stopniowo uczył. I to do tego stopnia, że finalnie sam będzie w stanie określić stężenie oraz intensywność zapachu nieznanej mu próbki. Mam nadzieję, że dzięki zastosowaniu nanotechnologii uda mi się uzyskać lepsze parametry niż w dotychczas stosowanych czujnikach. Dzięki zaprojektowaniu warstwy czułej w nanoskali uzyskać można m.in. wyższą czułość urządzenia - dodaje dr Jońca. Zainstalowanie e-nosa na dronie ułatwiłoby poszukiwanie źródeł uciążliwości zapachowych. Trzyletni projekt Na samej PWr w projekt zaangażowali się naukowcy z 2 Wydziałów: Inżynierii Środowiska i Mechanicznego. Część badań zrealizuje Laboratorium Chemii Koordynacyjnej Narodowego Centrum Badań Naukowych w Tuluzie. Za kwestie związane z uczeniem maszynowym ma odpowiadać dr Adalbert Arsen. Wg planu, testy e-nosa odbędą się we współpracy z którymś zakładem gospodarowania odpadami w województwie dolnośląskim. « powrót do artykułu

W przyszłości do diagnozowania astmy lekarze będą być może wykorzystywać elektroniczny nos. Wstępne wyniki badań z jego zastosowaniem zaprezentowano na Międzynarodowej Konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Pulmunologicznego 2007. Urządzenie wyposażono w czujniki reagujące na skład wydychanego powietrza. Wydychamy mieszaninę lotnych związków organicznych [VOC, od ang. volatile organic compounds — przyp. red.], którą można wykorzystać jako marker chorób płuc — powiedział jeden z członków zespołu naukowców, dr Silvano Dragonieri z Centrum Medycznego Leiden University. Elektroniczny nos to nowsza wersja urządzenia wykorzystywanego już wcześniej w przemyśle spożywczym, perfumeryjnym, winiarstwie, badaniach zanieczyszczenia środowiska czy w wojsku do wykrywania materiałów wybuchowych. E-nos reaguje na zapach, generując określony wzorzec zapisu, który jest następnie porównywany z przechowywanymi szablonami. Ulepszone urządzenie pozwala zdiagnozować choroby płuc, m.in. ich stan zapalny. Do standardowych odczytów zdrowych osób przykłada się zapis składu powietrza wydychanego przez pacjenta. Jeśli jest on podobny, badany jest zdrowy. Uczeni chcą też zaangażować e-nos do diagnozowania raka płuc. W najnowszych badaniach wzięło udział 40 osób: 20 zdrowych i 20 astmatyków (połowa cierpiała na ciężką postać tej choroby, a połowa na lekką). Mieli oni oddychać do maski z workiem, do którego podłączano e-nos. Urządzenie potrafiło odróżnić ludzi chorych od zdrowych, miało natomiast kłopot z określeniem nasilenia objawów. Dr Dragonieri zastanawia się, czy za pomocą urządzenia można "wyłowić" nowe przypadki astmy. Na razie bowiem udało się trafnie oddzielić osoby z już zdiagnozowaną chorobą od zdrowych. Wszystko to zapewne kwestia przyszłości, może nawet bliskiej...