Oamenii de știință de la laboratorul de materiale bidimensionale pentru microelectronică al Institutului de Fizică Tehnică Ioffe, în colaborare cu o companie rusă, au dezvoltat un analizator rapid denumit „nas electronic”.
Dispozitivul poate recunoaște automat mirosurile și va găsi aplicații în medicină, în industria petrolieră și de gaze, în industria alimentară, precum și în proiecte ecologice. Acesta este destinat recunoașterii mirosurilor puternice și „aspre”. Analiza mirosurilor a fost de mult folosită în medicină și industria alimentară, deoarece anumite mirosuri pot indica semne de boli sau alterarea produselor.
Această tehnologie a devenit deosebit de relevantă după pandemia de COVID-19, când mulți dintre cei care s-au recuperat au avut funcția olfactivă diminuată.
Mirosurile sunt transportate de gaze, iar în industrie, pentru a le recunoaște, se folosesc tradițional analizatoare de gaze – dispozitive de mare precizie care măsoară concentrația gazelor în aer. Totuși, mirosul nu este doar o caracteristică obiectivă a gazului, ci și o reacție a receptorilor olfactivi ai omului la acesta, ceea ce complică procesul.
„Nasul electronic” creat de oamenii de știință ruși utilizează același principiu ca mecanismele naturale de recunoaștere a mirosurilor la oameni. Modificările grafenului utilizate în dispozitiv formează, datorită proprietăților lor fizico-chimice, răspunsul necesar la moleculele de gaz. Inteligența artificială analizează acest răspuns, comparându-l cu baza de date proprie.
„Dacă facem o analogie cu nasul uman, stratul de grafen îndeplinește rolul receptorilor, iar semnalul este transmis la o placă de control, unde se află elementul sensibil. Această placă procesează semnalul și îl transmite unui computer sau unor microcipuri specializate, care îl compară cu baza de date a mirosurilor”, explică dezvoltatorii.
Aceștia recunosc că, în prezent, dispozitivul lor este destinat în primul rând recunoașterii mirosurilor puternice și „aspre” în limitele concentrațiilor permise. Scopul principal al „nasului electronic” este să detecteze mirosurile neplăcute, cum ar fi oxizii, compușii pe bază de sulf, mercaptanii (tiolele), compușii de monoxid de carbon, propanul și butanul. De asemenea, dispozitivul este destinat recunoașterii compușilor volatili de alcool, amoniac, formaldehidă și acetonă – toate acestea fiind esențiale pentru siguranța industrială.