«Электронный муравьиный нос» проконтролирует свежесть продуктов и предупредит болезни

Команда ученых из Норвежского университета науки и технологий (NTNU) разработала специальное устройство, так называемый электронный нос, который может помогать в широком спектре задач: обнаруживать механические повреждения яблок до их потемнения, выявлять болезни по дыханию пациентов, и в реальном времени отслеживать свежесть продуктов на всех этапах цепочки поставок, а также определять опасные газы в промышленных помещениях, используя всего один сенсор.

Устройство, названное "Ant-nose" (Нос Муравья), использует антенны для имитации искусственного обоняния, которое, по словам разработчиков, может потенциально сравниться или даже превзойти обоняние человека и даже собак.

В отличие от предыдущих электронных носов (e-noses), которые требуют большого количества различных сенсоров — иногда их насчитывается сотни — со специальными покрытиями для обнаружения различных газов, что делает эти устройства как затратными в работе, так и дорогими в производстве, новый сенсор, по сути, состоит всего из одной антенны с единственным типом покрытия.

Разработчики объяснили, что Ant-nose передает радиосигналы на разных частотах и анализирует, как они отражаются обратно. Поскольку отражения создают различные паттерны в зависимости от присутствующих газов — принцип чем-то похож на отпечатки пальцев — устройство может обнаруживать летучие органические соединения от только что скошенной травы до паров бензина.

Важно отметить, что устройство может различать изомеры - химические соединения, которые, по словам исследователей, «очень похожи друг на друга, хоть и не идентичны». Как сообщается, Ant-nose может успешно различать эти молекулярно схожие соединения и достиг точности в 96,7 % при определении шести различных летучих органических соединений, включая пары изомеров.

Ant-nose может со временем найти применение в таких областях, как мониторинг качества продуктов питания, промышленная безопасность и защита окружающей среды.

В лабораторных условиях устройство использовалось для оценки повреждений яблок путем мониторинга химических выбросов после имитации условий транспортировки. Как сообщается, устройство помогло отличить поврежденные яблоки от неповрежденных. Также команда исследовала клубнику, виноград и образцы свинины, выявляя химические изменения, происходящие по мере старения продуктов. Прибор успешно различал свежие продукты и продукты, хранившиеся в течение пяти дней.

Ant-nose также рассматривается для будущего применения в медицине, например, для обнаружения заболеваний.