Yeni Elektronik Burun Farklı Kokuları Algılayabiliyor
Fotoğraf : Elektronik burun tıpkı insan burnu gibi kompleks gaz karışımlarını algılayabilmektedir yani koku alabilmektedir ve onları spesifik sinyal modelleri aracılığıyla ayırt edebilmektedir. (Amadeus Bramsiepe, KIT)
Günlük hayat için kullanışlı olan sensör, örneğin önceden kablo yanıklarını ve bozulmuş yemeği, koklayabiliyor.
Yeni öğütülmüş kahve, patlamış mısır, çöp ya da sigara dumanı – Hayatımız boyunca farklı farklı kokuları tanımayı öğreniyoruz ve burnumuz sayesinde onları görmeden bile ayırt edebiliyoruz.
Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü‘ndeki (KIT) bilim adamları „Smalldect“ adlı projelerinde oldukça farklı kokuları bile tanıma yetisi olan bir sensör geliştirdiler. „Elektronik burun“ günlük hayatta kullanışlı ve tıpkı yanmış kablo veya bozulmuş yemek gibi muhtemel tehlikeleri insandan önce tespit edebiliyor.
İnsan burnu, içinde 400 farklı koku reseptörü bulunduran yaklaşık 10 milyon koku hücresinden oluşur. Bu reseptörler gelen kokuları algılayıp onlara özgü bir sinyal modeli yaratırlar. Beyin bu sinyal modelini belli bir kokuya göre özgüler. KIT‘teki Mikro Yapı Tekniği Enstitüsü‘nde yapılan „Smalldect“ projesini yöneten Dr. Martin Sommer:“Biyolojik burnu örnek olarak aldık,“dedi.
„Elektronik burnumuzda nano lifler kompleks gaz karışımlarıyla -yani kokularla- reaksiyona giriyorlar ve aynı şekilde sensörün tanıyacağı bir sinyal modeli oluşturuyorlar,“ diye de ekledi. „Smalldect“in amacı kitleler tarafından günlük hayatta kullanılan uygun fiyatlı bir koku sensörü geliştirmek.
Elektronik burun sadece birkaç santimetre uzunluğunda. Sensör, gazları değerlendirmekle ilgili bütün teknolojileri içeren bir işletim sistemine sahip. „Burun“, içine teker teker sensörler yerleştirilmiş olan ve kalaydioksitten oluşan nano tellerden yapılma bir sensör çipidir. Çip, spesifik sinyal modellerini tekli sensörlerin direnç değişimlerini kullanarak hesaplıyor. Bu değişimler ortamdaki havada bulunan moleküllere bağlı, farklı kokulara göre değişebiliyorlar- ve bu şekilde karakteristik ve teşhis edilebilir hale geliyorlar. Sözkonusu model çipe tanıtıldığında koku sensörü bunları saniyeler içerisinde tanıyabilmektedir.
Bunu yürürlüğe sokabilmek için bilim adamları sensör kılıfına uyumlu, nano telleri ultraviyole ışıkla yansıtacak bir ışık diyotuna bel bağlıyorlar. Bunun üzerine ilk başta kalaydiokstin o çok yüksek olan elektriksel direnci o kadar düşecek ki kalaydioksit yüzeyindeki kokudan sorumlu moleküllerdeki değişiklikler tespit edilebilecek. Sommer: “Sensör bir koku algıladığında direnç düşmeye devam ediyor. Kokunun kaybolması halinde elektrik direncinin yüksek olduğu en baştaki ortam durumu tekrar sağlanıyor ki „burun“ yeni koku hesaplamalarına hazır olsun. “ dedi.
Sensör çipi çok sayıda farklı kokuyu öğrenebiliyor ki bu da onu birçok alanda kullanışlı yapıyor: İster ev içinde odadaki havayı kontrol etsin, ister yangın kontrol sistemi görevi görsün, ister alışverişte balık ya da etin taze olup olmadığını algılasın ya da balın kaliteli olup olmadığını belirlesin. Fizikçi: „Zor olan kokunun aynı kokmaması. Örneğin, bir gül güneşte yağmurdaki halinden farklı kokar.“ dedi. „Bu yüzden şu anda elektronik burna evrensel olarak tercih edileceği spesifik kullanım alanlarında antrenman yaptırıyoruz.“
KIT‘teki bilim insanları oldukça uygun fiyatlı bir sensör geliştirmek istiyorlar ki çok büyük bir kitle tarafından da kullanılabilsin. Sommer: „Bu şekilde gelecekte elektronik burnu örneğin kablo yanıklarının önüne geçebilmek için bütün elektronik aletlerin içine yerleştirmeye başlayabiliriz. Ya da bütün akıllı telefonları bununla donatıp herkesin kendine ait, oldukça hassas elektronik burnunun alışverişlerinde yanlarında olmasını sağlayabiliriz.“ dedi.
KIT, endüstriyel üretim ve dağıtım bakımından proje ortakları JVI-Elektronik ve FireEater tarafından destekleniyor. İki firma da 2015‘te temeli elektronik burun olan akıllı bir yangın alarmını „SmokeSense“ adlı Avrupa Birliği Projesi kapsamında KIT‘le beraber geliştirdi. Yangın alarmı yanıcı maddeyi seziyor ve yanan maddenin hangisi olduğuna dair güvenilir bir analiz yapıyor.
Kaynak : chemie.de
