Ricercatori norvegesi hanno sviluppato un "naso artificiale" in grado di rilevare frutta danneggiata, carne avariata e potenzialmente anche malattie non diagnosticate. Il dispositivo, creato presso l'Università Norvegese di Scienza e Tecnologia (NTNU) di Gjøvik, combina sensori e tecnologia delle antenne per riconoscere diversi odori con un'accuratezza del 96,7%.
Questa innovazione potrebbe avere importanti applicazioni in campo medico e alimentare. A differenza dei precedenti tentativi di creare "nasi elettronici", che richiedevano centinaia di sensori costosi, il nuovo dispositivo utilizza una singola antenna rivestita, sfruttando l'infrastruttura tecnologica già esistente.
Come funziona il naso artificiale
Il professor Michael Cheffena, esperto di telecomunicazioni della NTNU, spiega: "Dando alle antenne funzioni di sensore, l'infrastruttura esistente può essere utilizzata in nuove aree di applicazione".
L'antenna trasmette segnali radio a diverse frequenze nell'ambiente circostante e analizza come vengono riflessi. Il comportamento dei segnali cambia in base ai gas presenti, creando pattern unici associabili a specifici composti organici volatili.
Questi composti sono gas comunemente presenti nell'aria, caratterizzati da un basso punto di ebollizione. Esempi familiari includono l'odore dell'erba appena tagliata o i vapori della benzina.
Sfide e potenzialità
Una delle principali sfide affrontate dai ricercatori è stata distinguere tra gas significativi e non significativi in ambienti con molti composti diversi. Yu Dang, ricercatore presso il Dipartimento di Ingegneria Manifatturiera e Civile della NTNU, sottolinea:
"Gli isomeri sono composti chimici con la stessa formula molecolare, ma con atomi legati in modi leggermente diversi. Questi composti sono stati a lungo una sfida per questo tipo di tecnologia dei sensori. Anche i nasi elettronici più sofisticati composti da molti sensori diversi hanno difficoltà con essi."
Nonostante queste difficoltà, il sensore ad antenna ha dimostrato prestazioni eccellenti anche su questi composti complessi. Finora, la tecnologia è stata testata su frutta danneggiata e carne di diverse età.
I ricercatori ritengono che, regolando gli algoritmi che rilevano le "impronte digitali" uniche dei diversi gas, la tecnologia potrebbe essere in grado di rilevare anche malattie. Dang spiega:
"I composti organici volatili permettono ai cani addestrati di rilevare cambiamenti pericolosi nella glicemia e malattie come il cancro, quindi il principio è sostanzialmente lo stesso."
A differenza dei cani, tuttavia, il sensore ad antenna non richiede mesi di addestramento o gestori specializzati per essere utilizzato. La tecnologia di base è già presente in molti dispositivi comuni come telefoni cellulari, computer e televisori.
Questa innovazione promette di aprire nuove frontiere nella diagnosi precoce delle malattie e nel monitoraggio della qualità degli alimenti, sfruttando tecnologie già ampiamente diffuse in modo creativo ed efficace.