Capteurs / algorithmes de traitement pour émuler l'odorat humain

De nombreuses recherches ont été consacrées à la création d'appareils électriques émulant des capteurs biologiques, notamment:

• Visuel: caméras, capteurs d'intensité de couleur / lumière
• Auditif: microphones, capteurs à ultrasons
• Tactile: Capteurs de pression, capteurs de température
• Balance: gyroscopes, accéléromètres

Cependant, je n'ai pas encore trouvé d'algorithme de capteur / traitement complet pour détecter et interpréter les odeurs. Certes, il existe des capteurs "olfactifs" qui sont dédiés à un usage spécifique, comme les détecteurs de monoxyde de carbone et autres détecteurs de gaz dangereux. Mais je n'ai pas encore trouvé de capteur / algorithme de traitement à usage général qui puisse facilement détecter et interpréter les odeurs dans la plage et la résolution d'un nez humain.

De tels capteurs / algorithmes existent-ils? Si oui, quels sont-ils et comment fonctionnent-ils? Sinon, quels sont les principaux obstacles à leur développement?

L'évaluation des odeurs est généralement effectuée par analyse sensorielle humaine à l'aide de chimiocapteurs :

Un chimiorécepteur, également connu sous le nom de chimiosensor, est un récepteur sensoriel qui convertit un signal chimique en un potentiel d'action.

Récemment, j'ai également entendu parler d' un capteur de Honeywell qui pourrait potentiellement être utilisé dans les téléphones intelligents . Ces capteurs sont également appelés nez électroniques :

Les nez bioélectroniques utilisent des récepteurs olfactifs - des protéines clonées à partir d'organismes biologiques, par exemple les humains, qui se lient à des molécules d'odeur spécifiques. Un groupe a développé un nez bioélectronique qui imite les systèmes de signalisation utilisés par le nez humain pour percevoir les odeurs à une sensibilité très élevée: les concentrations femtomolaires.

Les capteurs les plus couramment utilisés pour les nez électroniques comprennent

• dispositifs métal-oxyde-semi-conducteur (MOSFET) - un transistor utilisé pour amplifier ou commuter des signaux électroniques. Cela fonctionne sur le principe que les molécules entrant dans la zone du capteur seront chargées positivement ou négativement, ce qui devrait avoir un effet direct sur le champ électrique à l'intérieur du MOSFET. Ainsi, l'introduction de chaque particule chargée supplémentaire affectera directement le transistor d'une manière unique, produisant un changement dans le signal MOSFET qui peut ensuite être interprété par des systèmes informatiques de reconnaissance de formes. Donc, essentiellement, chaque molécule détectable aura son propre signal unique à interpréter par un système informatique.
• polymères conducteurs - polymères organiques conducteurs d'électricité.
• composites polymères - similaires à l'utilisation des polymères conducteurs mais formulés de polymères non conducteurs avec l'ajout de matériaux conducteurs tels que le noir de carbone.
• microbalance à cristal de quartz - un moyen de mesurer la masse par unité de surface en mesurant le changement de fréquence d'un résonateur à cristal de quartz. Cela peut être stocké dans une base de données et utilisé pour référence future.
• onde acoustique de surface (SAW) - une classe de systèmes microélectromécaniques (MEMS) qui s'appuient sur la modulation des ondes acoustiques de surface pour détecter un phénomène physique.