Elektroninen nenä joka kotiin

21.06.2016

UT-Dallas-Texas-elektroninen-nena-300.jpgTexas Analog Center of Excellence (TxACE) University of Texas Dallasin tutkijat kehittävät edullista elektronista nenää, jota voidaan käyttää hengityksen analyysiin monenlaisissa terveyden diagnooseissa.

Vaikka laitteita, jotka voivat tehdä hengitysanalyysiä yhdistelmäpuolijohteiden avulla on jo olemassa, ne ovat tilaa vieviä ja liian kalliita kaupalliseen käyttöön, toteaa tohtori Kenneth O, yksi johtavista tutkijoista ja TxACE:n johtaja.

"Olemme osoittaneet, että monenlaisia hajuja aistivan edullisen elektronisen nenän voit rakentaa. Haistaessaan ihminen havaitsee ilmassa olevia kemiallisia molekyylejä. Samoin sähköinen nenä tunnistaa kemiallisia yhdisteitä rotaatiospektroskopian avulla."

Tutkijat uskovat, että integroitujen CMOS-piirien teknologiaa käyttämällä, sähköisestä nenästä voidaan tehdä edullisempi. Alkuun sitä käytetään teollisuudessa ja myöhemmin lääkäreiden vastaanotoilla ja sairaaloissa. Tekniikan kehittyessä, hengitysanalysaattoreista voi tulla jopa kotikäyttöön sopivia laitteita.

Rotaatiospektrometri generoi ja lähettää sähkömagneettisia aaltoja laajalla taajuusalueella ja analysoi aaltojen vaimenemista ja määrittää näin mitä kemikaaleja ja pitoisuuksia näytteessä on.

Rotaatiospektroskopia liittyy molekyylien kvantisoitujen rotaatiotilojen energioiden välisien siirtymien mittauksiin kaasufaasissa. Toisin kuin kiinteissä tai nesteissä kaasufaasissa molekyyli on vapaa pyörimään.

Hengitys sisältää alun perin verestä tulleita kaasuja niiden joutuessa kosketuksiin ilman kanssa keuhkoissa. Hengitysanalyysi on siten verikoe ottamatta verinäytettä ja sitä voidaan kerätä vaikka kuinka paljon.

Jatkossa tutkijat suunnittelevat ohjelmoitavan elektronisten nenän prototyypin rakentamista, joka voidaan tuoda testauksiin joskus alkuvuodesta 2018.

Nenän spektrometrissä tarvittavan lähettimen pitäisi tuottaa FM-signaali, joka voidaan skannata yli 100 GHz:n taajuusalueen 10 kHz:n askelilla. Lähetyksen tehotaso tulisi olla -30 - -10 dBm, jotta vältetään kaasunäytteen molekyylien saturoituminen.

Aiheesta aiemmin:

Anturointia solutasolle asti

Nanotekninen koiran nenä

17.09.2020Aurinkokennoille kaksi kerrosta on parempi kuin yksi
16.09.2020Läpi sumun ja heinäsirkkaparven
15.09.2020Fononilaser
14.09.2020Transistoreita jäähdyttäen ja pinoten
11.09.2020Kubitteja kiertäen ja kaartaen
10.09.2020Tarkempia mittauksia mutkan kautta
09.09.2020Nopeampi ja tehokkaampi energian varastointi
08.09.2020Kvanttiläpimurto turvallisemmalle tietoliikenteelle
07.09.2020Tarkkuutta tekoälyyn
04.09.2020Mikroelektroniset robotit liikkeelle laserilla

Siirry arkistoon »