ساخت تراشه نانویی که همانند بینی انسان عمل می‌کند_بام وطن

به گزارش تارنمای نانو ورک، یک گروه تحقیقاتی از دانشکده مهندسی دانشگاه علوم و فناوری هنگ کنگ (HKUST) موفق شدند بر یکی از چالش‌های دیرینه در ساخت حسگرهای بویایی مصنوعی تسلط کنند. آنها برای این کار آرایه‌ای از حسگرهای گوناگون گازی را ساختند که کارایی زیاد بالایی دارد.

تراشه‌ بویایی بیومیمیکی (BOC) تازه گسترش یافته با ترکیب آرایه‌های حسگری حاوی نانولوله روی بستری از جنس مواد متخلخل تشکیل شده است که می‌توان هزار حسگر گازی را روی یک تراشه تشکیل کرد. این حسگر عملکردی همانند به بینی انسان یا حیوانات دارد.

محققان در سراسر جهان به جستوجو پیروی از سیستم بویایی بیولوژیکی برای تشخیص مؤثر مخلوط بوها می باشند و در این مسیر انواع بینی‌های مصنوعی را ساخته‌اند. یکی از چالش‌های مهم آنها، سختی کوچک سازی سیستم و افزایش قابلیت‌های تشخیص در تعیین گونه‌های دقیق گاز و غلظت آنها در مخلوط های بو است.

برای حل این مشکل محققان تراشه‌ای ساختند که حاوی انواع گوناگون حسگرها روی یک ساختار نانومتری است. با منفعت گیری از هوش مصنوعی، این تراشه می‌تواند حساسیت بالایی نسبت به انواع گازها داشته باشد به طوری که با کارایی بالا می‌تواند مخلوط گازها را از هم تمییز دهد. آنها این تراشه را برای تشخیص ۲۴ بوی گوناگون طراحی کرده‌اند. این گروه، تراشه خود را روی یک سگ روبات قرار دادند و در نهایت سیستمی اراعه کردند که می‌تواند در فضای تاریک مقصد مورد نظر را اشکار کند.

این تراشه های بویایی مصنوعی نه تنها کاربردهای گسترده در سیستم‌های مصنوعی و حسگری الکترونیکی در فرایند مواد غذایی، محیط زیست، پزشکی و صنعتی و غیره دارد، بلکه می‌تواند در روبات‌ها و دستگاه های هوشمند قابل حمل منفعت گیری شود و در ماموریت‌های گشت امنیتی و عملیات نجات منفعت گیری شود.

اکنون دیجیتالی شدن در حوزه‌های گوناگون به شدت در حال انجام است اما در قسمت بو به علت فقدان حسگرهای کارآمد تا این مدت فضاهای دست نخورده بسیاری وجود دارد. این دستاورد محققان می‌تواند به تسریع حرکت در این مسیر پشتیبانی کند.

نتایج این بازدید تازه در قالب مقاله‌ای با گفتن “Biomimetic olfactory chips based on large-scale monolithically integrated nanotube sensor arrays” در نشریه Nature Electronics انتشار شده است.