Nová technológia by mohla byť v budúcnosti nápomocná pri identifikácii výbušnín, liekov a rôznych ochorení.
Izraelskí vedci umožnili malému robotu identifikovať vône. Zdroj: Tel Aviv University
Letiská a železničné stanice po celom svete možno čoskoro vymenia psy na vyhľadávanie drog či výbušnín za malé roboty. Tím technikov z Telavivskej univerzity aplikoval malému robotu biologický senzor, vďaka ktorému dokázal vôbec po prvý raz v histórii cítiť vône.
Senzor reaguje na prítomnosť neďalekého zápachu tým, že vysiela elektrické signály, ktoré následne robot vyhodnotí. Pomocou algoritmu strojového učenia bol tím vedcov zároveň schopný správne identifikovať pachy s 10-tisíckrát vyššou citlivosťou ako v prípade bežne používaného elektronického zariadenia.
Autori štúdie publikovanej v odbornom časopise Biosensor and Bioelectronics sa na základe prvých skúšok domnievajú, že by táto technológia mohla byť v budúcnosti nápomocná pri identifikácii výbušnín, liekov, ale aj rôznych ochorení a podobne.
Pozrite si
Technológie vytvorené ľudskou rukou nemôžu stále konkurovať prírode vyvíjajúcej sa milióny rokov. Jednou z oblastí, v ktorej obzvlášť zaostávame za svetom zvierat, je pritom práve vnímanie vôní.
Pracovníci letísk kontrolujú cestujúcich magnetometrom za milióny dolárov, aby odhalili kovové zariadenia, ktoré môžu predstavovať potenciálne nebezpečenstvo. Keď chcú však zistiť, či cestujúci pašuje drogy, privedú si psa, aby dotyčného oňuchal. Senzorické signály dokáže zasa bezkonkurenčne spracovať hmyz. Komár napríklad vníma už 0,01-percentný rozdiel v hladine oxidu uhličitého vo vzduchu.
Veľká výzva
Naše i zvieracie zmyslové orgány rozlišujú jednotlivé signály prostredníctvom na to určených receptorov. Zmyslový orgán preklápa všetky zistenia do elektrických signálov, ktoré mozog následne dekóduje ako informáciu. Pripojenie zmyslového orgánu, ako je nos, k elektronickému systému, ktorý potom dokáže elektrické signály z receptorov spoľahlivo dekódovať, je dnes pre vedcov veľkou výzvou.
Izraelskí výskumníci však biologický senzor k robotu napokon úspešne pripojili a následne ho konfrontovali s rôznymi pachmi. Merali popritom elektrickú aktivitu, ktorú vyvolal každý zápach. Systém im umožnil detegovať zápachy na úrovni primárneho zmyslového orgánu hmyzu. V druhom kroku použili strojové učenie na vytvorenie knižnice vôní.
Identifikoval aj vôňu whisky
Výskumníci dokázali pomocou senzorického systému charakterizovať spolu osem pachov, medzi nimi napríklad pach pelargónie, citróna či marcipánu.
Po ukončení štúdie pokračovali v identifikácii ďalších nezvyčajných vôní, napríklad rôznych druhov škótskej whisky. „Pri porovnaní so štandardnými meracími prístrojmi sa ukázalo, že citlivosť nášho biologického senzora je asi 10 000-krát vyššia,” ozrejmil jeden z autorov štúdie profesor neurovied Yossi Yovel.
Treba sa inšpirovať prírodou
Princíp, ktorý izraelskí odborníci v tejto chvíli skúšajú, možno aplikovať aj na iné zmysly, ako je zrak alebo hmat. Zhodujú sa, že inšpirovať sa v mnohých prípadoch prírodou je nanajvýš prínosné. Niektoré zvieratá dokážu okamžite odhaliť drogy alebo výbušniny, ďalšie rýchlo detegujú zemetrasenia alebo vycítia choroby. Ak sa vedcom podarí ich schopnosti preniesť do biosenzorov, mohli by spoľahlivo identifikovať širokú škálu potenciálnych hrozieb, a zachrániť tak množstvo ľudských životov.
V správe, ktorú zverejnili na stránke svojej univerzity, uznávajú, že od senzorov, ktorých schopnosti by sa približovali k schopnostiam hmyzu, sú ešte ďaleko. Vo vývoji inteligentného robota detegujúceho pachy však mienia pokračovať. V ďalšom kroku by mal získať schopnosť lokalizovať zdroj zápachu a určiť jeho identitu.
Zdroje: StudyFinds, Tel Aviv University
(af)
