Sensores / algoritmos de processamento para emular o olfato de um ser humano

Muitas pesquisas foram dedicadas à criação de dispositivos elétricos que simulam sensores biológicos, incluindo:

• Visual: Câmeras, sensores de intensidade de cor / luz
• Auditivo: Microfones, sensores ultrassônicos
• Tátil: Sensores de pressão, sensores de temperatura
• Equilíbrio: Giroscópios, acelerômetros

No entanto, ainda não encontrei um algoritmo abrangente de sensor / processamento para detectar e interpretar odores. Certamente, existem sensores "olfativos" dedicados a uma finalidade específica, como detectores de monóxido de carbono e outros detectores de gases perigosos. Mas ainda tenho que encontrar um algoritmo de processamento / sensor de uso geral que possa detectar e interpretar prontamente odores dentro do alcance e da resolução de um nariz humano.

Existem tais sensores / algoritmos? Se sim, o que são e como funcionam? Caso contrário, quais são os principais obstáculos ao seu desenvolvimento?

A avaliação do odor é geralmente realizada por análise sensorial humana usando quimiosensores :

Um quimiorreceptor, também conhecido como quimossensor, é um receptor sensorial que transduz um sinal químico em um potencial de ação.

Recentemente, também ouvi falar de um sensor da Honeywell que poderia ser usado em smartphones . Esses sensores também são chamados de narizes eletrônicos :

Narizes bioeletrônicos usam receptores olfativos - proteínas clonadas de organismos biológicos, por exemplo, humanos, que se ligam a moléculas de odor específicas. Um grupo desenvolveu um nariz bioeletrônico que imita os sistemas de sinalização usados ​​pelo nariz humano para perceber odores com uma sensibilidade muito alta: concentrações femtomolares.

Os sensores mais usados ​​para narizes eletrônicos incluem

• dispositivos de metal-óxido-semicondutor (MOSFET) - um transistor usado para amplificar ou alternar sinais eletrônicos. Isso funciona com o princípio de que as moléculas que entram na área do sensor serão carregadas positiva ou negativamente, o que deve ter um efeito direto no campo elétrico dentro do MOSFET. Assim, a introdução de cada partícula carregada adicional afetará diretamente o transistor de uma maneira única, produzindo uma alteração no sinal MOSFET que pode ser interpretado pelos sistemas de computador com reconhecimento de padrões. Portanto, essencialmente cada molécula detectável terá seu próprio sinal exclusivo para um sistema de computador interpretar.
• polímeros condutores - polímeros orgânicos que conduzem eletricidade.
• compósitos poliméricos - de uso semelhante aos polímeros condutores, mas formulados com polímeros não condutores com a adição de material condutor, como o negro de carbono.
• microbalança de cristal de quartzo - uma maneira de medir massa por unidade de área, medindo a mudança na frequência de um ressonador de cristal de quartzo. Isso pode ser armazenado em um banco de dados e usado para referência futura.
• onda acústica de superfície (SAW) - uma classe de sistemas microeletromecânicos (MEMS) que dependem da modulação das ondas acústicas de superfície para detectar um fenômeno físico.