Ne obstaja ena sama rešitev, znanstveniki delajo na več elektronskih nosovih, ki so narejeni za različne naloge. En element pa je pri vseh enak, tipalo, ki ujame »vonj« molekul in ga spremeni v električni signal. Največkrat so iz kremenjakovega kristala ali kovinskih oksidov. Kremenjakov kristal (quartz) lahko tehta majhne količine snovi z meritvijo spremembe frekvence nihanja kristalnega resonatorja. Vrsta molekul in njihovo število vplivata na nihanje, ki ga tipalo spremeni v električni signal. Tipalo iz kovinskega oksida pa je tranzistor MOSFET, kjer se molekule naberejo na tanki plasti iz kovinskega oksida in tranzistorju spremenijo električno prevodnost.
Znanstveni pristop se zelo razlikuje od naravnega. Vohalna celica v našem nosu zazna le eno vrsto molekul, zato imamo več tipov celic, vsako za svoj vonj, in od tod tudi število vonjav, ki jih lahko zaznamo. Tipalo pa zazna vse molekule, ki so v njegovi bližini, to pretvori v električni signal, ki predstavlja vzorec molekul, s tem pa tudi vonjav. Zato se pri izdelavi tipal iz kovinskih oksidov uporabljajo različne spojine, kot so na primer kositrove ali cinkove, da tipala znajo zaznati različne vzorce. Nato v umetnem nosu kombinirajo različne tipe tipal, od štiri pa do dvaintrideset, da lahko umetni nos zazna vonj, ki ga mora. V bistvu ga ne, saj to nalogo opravi računalnik, ki prejema podatke. Algoritem deluje podobno kot možgani, zaznan vzorec vonjav primerja z vzorci v svoji bazi podatkov. Večja ko je baza podatkov, bolj zanesljiv je umetni nos in hitreje ga je mogoče nastaviti, da zazna določene vonjave (koncentracijo molekul).
Čeprav so tipala vonja relativno nenatančna, jih že uporabljajo v različne namene. Na primer v avtomobilu, kjer tipalo zazna, da smo zapeljali v predor, ker zazna povečano koncentracijo izpušnih plinov in samodejno zapre loputo za dovod zraka v prezračevalni sistem. Umetni nos lahko zazna tudi »vonj« spojin, ki so za človeški voh popolnoma brez vonjav in so hkrati nevarne. Ogljikovega monoksida ne zaznamo, umetni nos pa zazna že najmanjšo koncentracijo tega plina. Drugo področje uporabe je medicina, saj je mogoče določene bolezni odkriti na podlagi bolnikovih vonjav. Menda naj bi bilo mogoče iz vonja izdihnjenega zraka odkriti nekatere vrste tumorjev in bakterijskih okužb.
Razvoj elektronskega nosu je v povojih, in čeprav človeški voh ni največ, kar je v evoluciji razvila narava, elektronskega še vedno prekaša. V zraku je veliko vonjev, umetni nosovi pa niso dovolj selektivni, da bi zaznali natančno tisti vonj ali vzorec vonjav, ki ga želimo. Možna rešitev so nova tipala, izdelana iz drugačnih snovi. Kljub temu pa že napovedujejo mala prenosna tipala vonjav, ki bi jih lahko vgradili v pametne telefone. Tam bi lahko analizirala izdihan zrak, ko bi uporabnik telefoniral, in spremljala njegovo zdravstveno stanje ali opozarjala na nevarne snovi v okolici. Še vedno pa tudi ta nova tipala ne bi znala odgovoriti, ali vino, ki ga pijemo pri večerji, diši tako, kot bi moralo. Lahko pa bi povedala, katere snovi so v vinu, seveda če bi nas to zanimalo.
Moj mikro, februar 2012 | Marjan Kodelja |
