Ċipep Bijomimetiċi li jinxtammu innovattivi Uża l-AI biex Jippermetti li r-Robots jinxtmu

L-iżvilupp ta 'sensuri tax-xamm artifiċjali kien sfida twila għar-riċerkaturi madwar id-dinja. Il-ħolqien ta 'imnieħer elettroniċi (imnieħer elettroniċi) li jistgħu jagħrfu b'mod effettiv taħlitiet ta' riħa kumplessi, simili għas-sistema bijoloġika tax-xamm, wera li kien diffiċli minħabba kwistjonijiet b'kapaċitajiet ta 'minjaturizzazzjoni u rikonoxximent. Madankollu, tim ta 'riċerka mmexxi mill-Prof. FAN Zhiyong mill- Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija ta ’Ħong Kong (HKUST) għamel a avvanz sinifikanti f'dan il-qasam biċ-ċipep biomimetic olfactory (BOC) żviluppati ġodda tagħhom.

Ċipep Bijomimetiċi li jinxtamm (BOC)

Iċ-ċipep bijomimetiċi tax-xamm, jew BOCs, żviluppati mit-tim tal-Prof. Fan huma invenzjoni innovattiva fil-qasam tas-sejbien tar-riħa artifiċjali. Dawn iċ-ċipep ċkejkna huma ddisinjati biex jimitaw il-mod kif il-bnedmin u l-annimali jikxfu l-irwejjaħ, u jagħmluhom aktar preċiżi u effiċjenti minn sistemi ta’ olfazzjoni artifiċjali preċedenti.

Kull BOC fih sa 10,000 sensur tal-gass ċkejkna, li huma rranġati b'mod li jixbah ħafna s-sistema bijoloġika tax-xamm. Dan id-disinn uniku jippermetti liċ-ċippa tiskopri u tiddistingwi bejn varjetà wiesgħa ta 'rwejjaħ, anke meta jitħalltu flimkien f'kombinazzjonijiet kumplessi.

Waħda mill-karatteristiċi ewlenin tal-BOC hija l-użu tiegħu ta 'kompożizzjoni ta' materjal speċjali li tvarja madwar iċ-ċippa. Dan id-disinn gradjent jippermetti l-integrazzjoni ta 'ħafna tipi differenti ta' sensuri fuq ċippa waħda, li jagħmilha possibbli li tinstab firxa wiesgħa ta 'rwejjaħ filwaqt li żżomm iċ-ċippa żgħira u kompatta.

Is-sensuri tal-gass użati fil-BOC huma oerhört sensittivi u jistgħu jiskopru anke l-iċken traċċi ta 'diversi gassijiet u komposti organiċi volatili (VOCs). Dawn is-sensuri huma mibnija fuq sottostrat b'pori ċkejkna, li jipprovdi erja tal-wiċċ kbira għall-gassijiet biex jinteraġixxu magħhom, ittejjeb is-sensittività taċ-ċippa u l-ħin tar-rispons.

Billi tgħaqqad din it-teknoloġija avvanzata tas-sensuri ma 'algoritmi ta' intelliġenza artifiċjali, il-BOC jista 'jipproċessa u jinterpreta d-dejta mis-sensuri tal-gass, li jippermettilu jidentifika u jiddifferenzja bejn irwejjaħ differenti bi preċiżjoni notevoli.

Negħlbu l-Isfidi fl-Olfazzjoni Artifiċjali

L-iżvilupp ta 'sistemi ta' olfazzjoni artifiċjali kien kompitu ta 'sfida għar-riċerkaturi minħabba diversi ostakli ewlenin. Waħda mid-diffikultajiet primarji kienet il-minjaturizzazzjoni tas-sistema filwaqt li tinżamm l-effettività tagħha. L-imnieħer elettroniċi tradizzjonali ħafna drabi jeħtieġu tagħmir goff, li jagħmilhom imprattikabbli għal ħafna applikazzjonijiet. Iċ-ċipep bijomimetiċi tax-xamm żviluppati mit-tim tal-Prof. Fan jindirizzaw din il-kwistjoni billi jintegraw numru kbir ta 'sensors tal-gass fuq ċippa waħda u kompatta.

Sfida sinifikanti oħra fl-olfazzjoni artifiċjali kienet li żżid il-kapaċitajiet ta 'rikonoxximent tas-sistema, speċjalment meta jiġu ttrattati taħlitiet kumplessi ta' irwejjaħ. F'xenarji tad-dinja reali, irwejjaħ ħafna drabi huma komposti minn gassijiet multipli u komposti organiċi volatili, li jagħmilha diffiċli għall-imnieħer elettroniċi konvenzjonali biex jidentifikaw u jikkwantifikaw b'mod preċiż kull komponent.

Billi tisfrutta n-nanoteknoloġija avvanzata u l-intelliġenza artifiċjali, iċ-ċipep bijomimetiċi tax-xamm jistgħu jipproċessaw u jinterpretaw data mis-sensuri tal-gass b'mod aktar effettiv mill-imnieħer elettroniċi tradizzjonali. L-użu ta 'algoritmi ta' tagħlim tal-magni jippermetti lill-BOC jitgħallem minn esperjenzi tal-passat u jtejjeb il-kapaċitajiet tiegħu ta 'rikonoxximent tar-riħa maż-żmien. Din l-adattabilità tagħmel il-BOC għodda qawwija għal diversi industriji, peress li tista 'tkun imfassla biex tiskopri u tidentifika rwejjaħ speċifiċi rilevanti għal kull applikazzjoni.

Prestazzjoni u Applikazzjonijiet Eċċezzjonali

F'dimostrazzjoni notevoli waħda, ir-riċerkaturi integraw iċ-ċipep tax-xamm b'sensors tal-vista fuq kelb robot, u ħolqu sistema kombinata tax-xamm u viżiva. Din is-setup uniku ppermettiet lir-robot jidentifika b'mod preċiż oġġetti f'kaxxi għomja, li juri l-potenzjal għall-integrazzjoni tal-BOC ma 'teknoloġiji oħra ta' sensing biex jinħolqu sistemi intelliġenti aktar avvanzati u kapaċi.

L-applikazzjonijiet għaċ-ċipep bijomimetiċi tax-xamm huma vasti u jvarjaw f'diversi industriji. Fl-industrija tal-ikel, il-BOC jista 'jintuża għall-kontroll tal-kwalità, jiskopri t-taħsir, u jiżgura s-sikurezza tal-ikel. Il-monitoraġġ ambjentali huwa qasam ieħor ta 'applikazzjoni ewlieni, fejn iċ-ċipep jistgħu jintużaw biex jiskopru gassijiet ta' ħsara, inkwinanti, u kontaminanti oħra fl-arja.

Il-qasam mediku jista 'jibbenefika wkoll mit-teknoloġija BOC, peress li ċ-ċipep jistgħu jintużaw biex jiddijanjostikaw mard billi jiskopru komposti organiċi volatili speċifiċi (VOCs) fin-nifs ta' pazjent jew fluwidi tal-ġisem. Dan il-metodu dijanjostiku mhux invażiv jista' potenzjalment iwassal għal skoperta u trattament aktar kmieni ta' diversi mard.

F'ambjenti industrijali, iċ-ċipep bijomimetiċi tax-xamm jistgħu jintużaw biex jimmonitorjaw u jikkontrollaw il-proċessi, u jiżguraw is-sigurtà u l-kwalità tal-prodotti. Iċ-ċipep jistgħu jiskopru tnixxijiet tal-gass, jimmonitorjaw l-emissjonijiet, u jidentifikaw perikli potenzjali f'ħin reali, li jippermettu rispons rapidu u miżuri preventivi.

Il-prestazzjoni eċċezzjonali u l-applikazzjonijiet wiesgħa taċ-ċipep bijomimetiċi tax-xamm juru l-potenzjal tagħhom li jirrivoluzzjonaw diversi industriji. Hekk kif it-teknoloġija tkompli tavvanza, huwa mistenni li l-BOC isib saħansitra aktar użi f'setturi differenti, u jtejjeb is-sikurezza, l-effiċjenza u l-kontroll tal-kwalità f'bosta proċessi.