Wydrukuj tę stronę

e- SZKOŁA OLFAKTOMETRII - Wykład A5

Wprowadzenie
Wykłady  - blok A
  WĘCH BIOLOGICZNY  I  SZTUCZNY
 Wykłady - blok B
OLFAKTOMETRIA  W  OCHRONIE  ŚRODOWISKA

Ćwiczenia Lnki,  pliki audio, video,  ... Programy kursów
 

 
 
B1.  ABC  OLFAKTOMETRII
  B2. EMISJA  ODORANTÓW  (dezodoryzacja, pomiary...)
  B3. STANDARDY I  PROGNOZOWANIE  UCIĄŻLIWOŚCI 
  B4. BADANIA  IMISJI



 

 

WĘCH  BIOLOGICZNY  I  SZTUCZNY

E L E K T R O N I C Z N Y    N O S ;   e - NOS

( tutaj - wersja 2)


Podręcznik
 
ODORY, PWN 2002 (rozdz. 6);
publikacje zespołu
Nakamoto LAB   www..agh.edu.pl /  i inne


„Elektronicznymi nosami” nazywamy urządzenia, które umożliwiają analizę sygnałów o właściwościach mieszaniny w sposób przypominający działanie analizatora węchowego w mózgu. Zapach jest „rozpoznawany”, jeżeli zbiór sygnałów o rozkładzie aktywności zestawu zróżnicowanych czujników jest wystarczająco podobny do analogicznego zbioru odpowiadającego „wzorcowi”. Stosowane są różne metody konstruowania wzorców i określania stopnia zgodności obu zbiorów – zależne od rodzaju rozwiązywanego zadania. Nowoczesne elektroniczne nosy są coraz częściej wykorzystywane do badań jakości artykułów spożywczych, w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym lub badaniach kryminalistycznych i medycznych. Są użyteczne również podczas ciągłych pomiarów stopnia zanieczyszczenia próbek środowiskowych (woda, powietrze) oraz ocen skuteczności oczyszczania ścieków i gazów odlotowych.

Zestawy czujników elektronicznego nosa spełniają rolę nabłonka węchowego. Składają się najczęściej z kilkunastu lub kilkudziesięciu elementów, które w urządzeniach komercyjnych są montowane w łatwo wymienialne moduły (dostosowanie urządzenia do wykonywanego zadania). Elementy zestawu są czujnikami o ograniczonej selektywności – mogą reagować na działanie wielu związków należących do określonej klasy. Zakresy aktywności poszczególnych czujników zestawu częściowo się pokrywają (związki należące do tej samej klasy mogą pobudzać kilka elementów zestawu).

Najczęściej stosowane są czujniki konduktometryczne – wykorzystujące zmiany elektrycznego przewodnictwa materiału aktywnego, na przykład tlenków metali (MOS, metal oxide sensors) lub niektórych polimerów. Stosowane są również czujniki piezoelektryczne (kwarcowe mikrowagi) i bioczujniki (biosensory).

Wymienione czujniki nie są specyficzne dla elektronicznego węchu. Są często stosowane w klasycznych analizatorach – jako źródło sygnałów o obecności lub stężeniu określonych związków chemicznych. Ich ograniczona selektywność sprawia, że często wymagają wstępnego rozdzieleniu składników analizowanych mieszanin (np. w kolumnach chromatograficznych).

Celem stosowania elektronicznego nosa nie jest identyfikacja składników mieszanin i oznaczenie ich stężeń, a wyłącznie identyfikacja mieszaniny. Nie jest w tym wypadku konieczne – a nawet nie jest wskazane – rozdzielanie składników. Ograniczona selektywność czujników oraz zróżnicowanie ich charakterystyk nie są wadami – są pożądane jako źródło większej liczby informacji o właściwościach badanej mieszaniny. Właściwe wykorzystanie tych pozornie chaotycznych informacji nie jest tak łatwe, jak odczytanie wskazań klasycznego analizatora. Wymaga zastosowania specjalnych technik analizy danych.

W celu interpretacji wyników analizy, wykonanej z użyciem zestawu zróżnicowanych czujników, stosuje się różnego rodzaju techniki statystyczne – od prostego graficznego zestawienia odpowiedzi poszczególnych czujników po wykorzystanie sztucznej inteligencji.

Systemami najbardziej przypominającymi działający w ludzkim mózgu „analizator węchowy” są neurokomputery – sieci elektronicznych modeli neuronu. Podobne funkcje spełniają komputerowe programy symulujące działanie takich sieci (ABC sieci neuronowych >>).

W prezentacji "e-NOS"  zostały wykorzystane fragmenty wykładu na temat mikrosensorów, stosowanych w elektronicznych nosach, zamieszczonego na dydaktycznej stronie Katedry Elektroniki - Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki AGH. Polecamy zamieszczane tam materiały dydaktyczne do kursu "Mikrosensory półprzewodnikowe";  po prawej - fragment wykładu MP1-2009 (z linkiem do całości).

W treści wykładu przedstawiono zasadę działa nia elektronicznego nosa (uzasadnienie nazwy urządzenia, rodzaje czujników, interpretacja sygnałów...). Częśc tej treści przybliża zamieszczony poniżej skrót rozdziału 6 w podręczniku ODORY (PWN 2002). Osobom bardziej zainteresowanym problemami elektronicznego węchu proponujemy przejrzenie materiałów dodatkowych (wymienionych poniżej).

Aby pobrać przeglądowy wykład - wersja 2009 (prezentacja Power Point) - kliknij w pole obrazka.

Materiały dodatkowe:

patrz np.   linki z GOOGLE:   "elektroniczny nos" e-nos  lub  "sztuczny węch". 

Poniżej – kilka charakterystycznych pozycji z tego bogatego zbioru informacji.

 


  

EDN: Information, News, & Business Strategy for Electronics Design Engineers (http://www.edn.com/)
designfeature:  Electronic olfactory sensors by Jim Lipman, December 17, 1998
E-noses nose out traditional odor-detection equipment 
(aby pobrać plik pdf - kliknij w pole obrazka)



ETRI Journal, Volume 27, Number 5, October 2005:
Miniaturized Electronic Nose System (aby pobrać plik pdf - kliknij w pole obrazka)

 

Ciekawy projekt Joela White i Johna Kauera (Boston):
Joel White and John Kauer, neuroscientists from Tufts University Medical School in Boston, MA have developed an electronic nose. The secret to their sniffer? DNA.
Kauer and White say the device could have medical applications or be used for industrial clean-up.
The Department of Defense and other government agencies are interested in the electronic nose for security applications-mine detection, for example.

Watch the video to find out how the e-nose works

(produced by Flora Lichtman. Additional producer: Charles Bergquist. Music from Prelinger Archives..).


 
Ideas for life.TV  - Smelling electronically
Engineers at Warwick University are developing electronic noses that mimic our sense of smell, which can distinguish between two chemicals.
The work raises the prospect of being able to diagnose illness by simply breathing in to a electronic nose that could tell what bacteria was contained in a patient's breath.

Bartosz Wyszyński o ODTWARZACZU  ZAPACHU
podcast   
Radio Szczecin;  Magazyn komputerowy "Trącić myszką";  niedziela 1 stycznia 2006   (z http://www.myszka.org) 
W pierwszej w tym roku audycji magazynu komputerowego Trącić myszką porozmawiamy o nowych technologiach wprost z kraju kwitnącej wiśni.
Naszym gościem będzie pan Bartosz Wyszyński z Tokyo Institute of Technology jeden z członków zespołu
zajmującego się pracami nad stworzeniem sztucznego nosa i zagadnieniami węchu elektronicznego.
Powiemy też o programie profesora Nakamoto, który od wielu lat zajmuje się tymi problemami.


Na ten sam temat p
atrz  również:  

eGospodarka.pl,  08.07.2006Nagrywarka zapachów

Elektroniczny nos w Poznaniu
(z archiwum TVP3  TELESKOP,  2004)

Nagrywarka zapachów

Nagrywarka zapachów



Elektroniczny nos w Poznaniu

(z archiwum TVP TELESKOP 2004; kliknij w ikonkę Windows Media Player):
 

Elektroniczny nos w Lublinie
Informacja TVN Fakty z 24 lutego 2009 (kliknij w obrazek, a nast. PLAY):


Więcej na temat prac zespołu prof. H. Sobczuka - patrz  GAZETA.pl z  2.03.2009 i inne doniesienia.

 

I jeszcze - coś dla zabawy (z  videos.howstuffworks.com  i  www.technovelgy.com):

PLEO  - wąchający dinozaur (otwórz):          i  wąchający robot-pielęgniarz (otwórz):