嗅探犬遇到强敌了,有个机器人比狗鼻子还灵!
能闻出8种味道!就算混合在一起也能分辨出来,而且灵敏度比气相色谱-质谱法(GC-MS)高10000倍!甚至能检测出0.001微克的挥发性发挥物。(PS:气相色谱-质谱法(GC-MS)是目前分析气味的主要技术手段)
【资料图】
机器人的嗅觉都进化到这种程度了?这是怎么做到的?
都知道狗鼻子灵,其实昆虫的“鼻子”更灵。
特拉维夫大学的科学家把昆虫的“鼻子”装在了机器人身上,再结合人工智能工具,实现了这一壮举!
未来,该机器人投入应用后,将识别爆炸物、毒品等危险物品,更好的保护人类生命安全。
将蝗虫的触角神经元转为电信号
昆虫的“鼻子”其实是触角,蝗虫的触角具有超过5万个嗅觉受体神经元(ORNs),这些神经元可以将空气中的气味分子转化为电信号。
该如何采集这些电信号,并把它们用在机器人身上呢?
科研人员使用了一种「触角电位图」技术记录这种电信号,这个技术包含一种电子系统,将蝗虫的触角两端安装在导电凝胶中,再与电极相连,连接到电子系统上,以此来检测和识别到气味。
随后,该团队使用机器学习方法创建了一个“气味系统库”,包括柠檬、杏仁糖、天竺葵、和混合气味等,并使用了一个随机森林分类器进行气味分类。
通过与标准测量设备的比较表明,该系统中昆虫的鼻子的敏感性比当今使用的设备高约10,000倍。
开发者介绍
这项研究由特拉维夫大学神经科学学院的博士生Neta Shvil、工程学院的 Ben Maoz 博士以及该大学的 Yossi Yovel 教授和 Amir Ayali 教授领导。发表在著名的《Biosensor and Bioelectronics》(生物传感器和生物电子学)杂志上。
Maoz 博士和 Ayali 教授解释说:“在嗅觉领域,人类落后于动物,制造的传感器技术远远无法与生物相提并论,因为后者已经经历了数百万年的进化。”
“在动物界,昆虫擅长接收和处理感官信号,例如,蚊子可以检测到 0.01% 的差异空气中二氧化碳的含量,但人类却还在用价值数百万美元的磁力计,检测我们是否携带任何金属设备。”他们补充道。