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

12.07.2024Hyönteisistä inspiroidut liiketunnistin ja logiikka
08.07.2024Kvanttiannealaari parantaa ymmärrystä kvanttimonikehojärjestelmistä
05.07.2024Hyönteisten lennon salaperäinen mekaniikka
01.07.2024Eksitonit mahdollistavat erittäin ohuen linssin
28.06.2024Luontoa tarkkaillen
27.06.2024Uusi fysikaalinen ilmiö kahden erilaisen materiaalin rajapinnassa
20.06.2024Perovskiiteistä 1D-nanolankoja ja topologisia polaroneita
19.06.2024Täysin optinen fotonisiru tunnistaa ja käsittelee
19.06.2024Uusia toiveita sinkki-ilma akuille
17.06.2024Elektroneille viisikaistainen supervaltatie

Siirry arkistoon »