Учёные из Владивостока собрали электронный нос

Приморские учёные изобрели электронный нос — прибор, который может распознать даже едва уловимые опасные запахи. Пока умная машина реагирует только на аммиак, но в будущем её научат определять, например, взрывчатку. И даже ставить диагнозы.

Электронный нос пока ещё не такой компактный, как природный аналог, зато его чутье не обманешь. Зелёная кривая на компьютерном экране резко пошла на спад – значит, в воздухе запахло аммиаком.

"Чувствительность нашей системы позволяет зарегистрировать несколько десятков молекул запаха на миллиард остальных молекул. Фактически, на уровне шумов", — объясняет Александр Сергеев, младший научный сотрудник Института автоматики и процессов управления ДВО РАН.

Чтобы включить обоняние устройства, необходима стеклянная подложка, которую покрывают тонкой плёнкой раствора хитозана. Это так называемая матрица устройства. Хитозан — природный сорбент, а значит, он сможет удержать молекулы запаха. Сюда же добавляется индикатор, краситель, благодаря которому кусочек стекла становится аналогом лакмусовой бумажки. Дальше подложку помещают в специальную камеру — под излучение лазера. В этом случае свет будет многократно отражаться внутри плёнки и взаимодействовать с индикатором. Когда в окружении плёнки появляется исследуемый газ, цвет изменяется и изменяется мощность проходящего лазерного излучения.

Пока электронный нос "натаскан" только на аммиак. Подложка с жёлтым красителем под воздействием паров этого газа синеет. И если прежде излучение лазера проходило сквозь неё без затруднений, то синее стекло поглощает красный луч. Следовательно, мощность излучения снижается, о чём и свидетельствует резкий уровень падения сигнала на мониторе.

"Эта система чувствует лучше, чем человеческий нос. Единственное — не может пока распознавать запахи. На перспективу к ней нужно пришить нейронную сеть. Чтобы могла различать", — говорит Юрий Кульчин, директор Института автоматики и процессов управления ДВО РАН, академик РАН.

Возможно, совсем скоро устройство станет разборчивей в ароматах — сотрудники Института уже ведут исследования с сернистым газом и хлороводородом.

Сфера применения электронного носа огромна — он сможет следить за утечками газа, сигнализировать об угрозе пожара, почуять запах преступления: взрывчатки и наркотиков. Даже врачам он может помочь поставить диагноз — учёные доказали, что у болезней тоже есть запах. Человека в обонянии инженерам ДВО РАН удалось перещеголять. Но пока пальма первенства у собак — их нюх всё же тоньше, чем у электроники.