הטלפון שלכם עומד לקבל חוש ריח

צוות מחקר חשף אב-טיפוס של אף אלקטרוני שמזהה גזים הקשורים לקלקול מזון ולאלרגנים נפוצים מאגוזים, עם דיוק כולל מדווח של 92.6%. הפרויקט מתמקד בשבב משולב שקורא פרופילי ריח ייחודיים ומשתמש בלמידת מכונה כדי לסווג אותם, ובכך מאפשר זיהוי אוטומטי של מזונות שמתדרדרים או מכילים עקבות אלרגניים.

ההתקן בנוי כמערך של 16 חיישני גז מוקטנים, שכל אחד מהם מצופה בשכבת חישה שונה כדי להניב תגובה חשמלית ייחודית לתרכובות נדיפות נכנסות. בכך, ההתקן מאפשר זיהוי מבוסס-תבניות של ריחות מעבר ליכולת האנושית הטיפוסית.

החוקרים אימנו מודלים של למידת מכונה על פרופילי תגובה משבעה מזונות - תות שדה, אוכמנייה, בננה, אגוז מלך, לוז, קשיו ובוטן - ובנוסף כיוונו את המערכת להבחין בריח של עוף נא, חלב וביצים במצב טרי ולאחר 24 ו-48 שעות בטמפרטורת החדר. בבדיקות רגישות לאלרגנים הצליח המערך לזהות 0.05 גרם של אגוז מלך מבודד, שלדברי החוקרים הוא בערך אחד ממאה ממשקלו של אגוז מלך ממוצע קלוף.

כדי להשיג מערך חיישנים קומפקטי רב-חומרי על גבי שבב יחיד, הצוות השתמש בננו-צינורות פחמן כחומר מוליך במקום תחמוצות מתכת, דבר שאיפשר שכבות דקות עם שטח פנים תגובתי גדול ופעולה בטמפרטורת החדר, ובכך פתח את הדלת למגוון רחב יותר של חומרים רגישים לגז. הקבוצה פיתחה גם גרסה ניידת שניתן להפעיל באמצעות אפליקציית אייפון, ומתכננת לבחון אותה בסביבות מגוונות יותר תוך שיפור הרגישות והאמינות.

במקביל לתכנון המערך, הצוות התמודד עם אתגר מרכזי בזיהוי גזים: תגובתיות צולבת שעלולה לטשטש הבחנות בין ריחות דומים. מחברי המחקר ציינו כי לטכנולוגיה יש יישומים ישירים במניעת מחלות שמקורן במזון ותגובות אלרגיות שעלולות לסכן חיים, באמצעות איתור מזונות מתדרדרים ואלרגנים שמקורם באגוזים לפני הצריכה, וכי היא נותנת מענה לסוגיות בעלות חשיבות חברתית משמעותית.