സെഫിർനെറ്റ് ലോഗോ

വിപുലമായ വാതക സംവേദനത്തിനായി നാനോട്യൂബ് അറേകളുള്ള ബയോമിമെറ്റിക് ഘ്രാണ ചിപ്പുകൾ

തീയതി:

മാർച്ച് 29, 2024 (നാനോവർക് ന്യൂസ്) ഹോങ്കോംഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജിയുടെ (HKUST) സ്കൂൾ ഓഫ് എഞ്ചിനീയറിംഗിൻ്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഒരു ഗവേഷണ സംഘം, വൈവിധ്യമാർന്ന ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ഗ്യാസ് സെൻസറുകളുള്ള കൃത്രിമ ഘ്രാണ സെൻസറുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ദീർഘകാല വെല്ലുവിളിയെ അഭിമുഖീകരിച്ചു. അവരുടെ പുതുതായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ബയോമിമെറ്റിക് ഓൾഫാക്റ്ററി ചിപ്പുകൾ (BOC) നാനോപോറസ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളിൽ നാനോട്യൂബ് സെൻസർ അറേകളെ ഒരു ചിപ്പിന് 10,000 വരെ വ്യക്തിഗതമായി അഡ്രസ് ചെയ്യാവുന്ന ഗ്യാസ് സെൻസറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സമന്വയിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് മനുഷ്യർക്കും മറ്റ് മൃഗങ്ങൾക്കും ഗന്ധം എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിന് സമാനമാണ്. എന്നതിൽ ഗവേഷണം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടുണ്ട് നേച്ചർ ഇലക്ട്രോണിക്സ് ("ബയോമിമെറ്റിക് ഘ്രാണ ചിപ്പുകൾ വലിയ തോതിലുള്ള മോണോലിത്തിക്കലി ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് നാനോട്യൂബ് സെൻസർ അറേകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്"). ബയോമിമെറ്റിക് ഘ്രാണ ചിപ്പ് (എ) കോൺഫിഗറേഷൻ പ്രൊഫ. ബ്ലൈൻഡ് ബോക്‌സ് വ്യത്യസ്‌തതയ്‌ക്കായി ഒരു റോബോട്ട് നായയിൽ ഫാനിൻ്റെ ബയോമിമെറ്റിക് ഓൾഫാക്‌ടറി ചിപ്പ് (BOC) സിസ്റ്റം ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. (ബി) കമ്പ്യൂട്ടർ വിഷൻ വഴി ബോക്സുകൾ തിരിച്ചറിയൽ, അതായത് ക്യാമറ. (സി) BOC സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ അംഗീകാര ഫലം. (d) ഒരു സെൻസറിൻ്റെ തത്സമയ റെക്കോർഡ് ചെയ്ത പ്രതിരോധ സിഗ്നൽ. (ചിത്രം: HKUST) ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഗവേഷകർ കൃത്രിമ ഗന്ധവും ഇലക്ട്രോണിക് നോസുകളും (ഇ-മൂക്കുകൾ) വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നു, സങ്കീർണ്ണമായ ദുർഗന്ധ മിശ്രിതങ്ങളെ ഫലപ്രദമായി തിരിച്ചറിയുന്നതിനായി ജൈവ ഘ്രാണ വ്യവസ്ഥയുടെ സങ്കീർണ്ണമായ സംവിധാനം അനുകരിക്കുക എന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെ. എന്നിരുന്നാലും, അവയുടെ വികസനത്തിൻ്റെ പ്രധാന വെല്ലുവിളികൾ സിസ്റ്റത്തെ ചെറുതാക്കുന്നതിലെ ബുദ്ധിമുട്ടും, കൃത്യമായ വാതക സ്പീഷീസുകളും സങ്കീർണ്ണമായ ദുർഗന്ധ മിശ്രിതങ്ങൾക്കുള്ളിലെ അവയുടെ സാന്ദ്രതയും നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ അതിൻ്റെ തിരിച്ചറിയൽ കഴിവുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതുമാണ്. ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിന്, ഗവേഷക സംഘം പ്രൊഫ. HKUST യുടെ ഇലക്ട്രോണിക് & കമ്പ്യൂട്ടർ എഞ്ചിനീയറിംഗ് വകുപ്പിലെയും കെമിക്കൽ & ബയോളജിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് വകുപ്പിലെയും ചെയർ പ്രൊഫസറായ FAN Zhiyong, ഒരു ചെറിയ നാനോ സ്ട്രക്ചർ ചിപ്പിൽ വൈവിധ്യമാർന്ന സെൻസറുകളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണികൾ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു എഞ്ചിനീയറിംഗ് മെറ്റീരിയൽ കോമ്പോസിഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റ് ഉപയോഗിച്ചു. ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇൻ്റലിജൻസിൻ്റെ ശക്തി പ്രയോജനപ്പെടുത്തി, അവയുടെ ബയോമിമെറ്റിക് ഘ്രാണ ചിപ്പുകൾ മിശ്രിത വാതകങ്ങളോടും 24 വ്യത്യസ്തമായ ഗന്ധങ്ങളോടും മികച്ച വേർതിരിവോടെ വിവിധ വാതകങ്ങളോട് അസാധാരണമായ സംവേദനക്ഷമത പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. അവരുടെ ഘ്രാണ ചിപ്പിൻ്റെ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ വിപുലീകരിക്കാനുള്ള കാഴ്ചപ്പാടോടെ, സംഘം ഒരു റോബോട്ട് നായയിൽ വിഷൻ സെൻസറുകളുമായി ചിപ്പുകളെ സംയോജിപ്പിച്ചു, ബ്ലൈൻഡ് ബോക്സുകളിലെ വസ്തുക്കളെ കൃത്യമായി തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്ന ഒരു സംയോജിത ഘ്രാണ, ദൃശ്യ സംവിധാനം സൃഷ്ടിച്ചു. ബയോമിമെറ്റിക് ഘ്രാണ ചിപ്പുകളുടെ വികസനം, ഭക്ഷണം, പാരിസ്ഥിതിക, മെഡിക്കൽ, വ്യാവസായിക പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണം മുതലായവയിൽ കൃത്രിമ ഗന്ധം, ഇ-മൂക്ക് സംവിധാനങ്ങളുടെ നിലവിലുള്ള വിശാലമായ പ്രയോഗങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുക മാത്രമല്ല, നൂതന റോബോട്ടുകൾ പോലുള്ള ബുദ്ധിമാനായ സംവിധാനങ്ങളിൽ പുതിയ സാധ്യതകൾ തുറക്കുകയും ചെയ്യും. സുരക്ഷാ പട്രോളിംഗിലെയും രക്ഷാപ്രവർത്തനങ്ങളിലെയും ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി പോർട്ടബിൾ സ്മാർട്ട് ഉപകരണങ്ങളും. ഉദാഹരണത്തിന്, തത്സമയ നിരീക്ഷണത്തിലും ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണത്തിലും ഉള്ള അവരുടെ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ, സുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് വ്യാവസായിക പ്രക്രിയകളുടെ വിവിധ ഘട്ടങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട നിർദ്ദിഷ്ട ദുർഗന്ധങ്ങളോ അസ്ഥിര സംയുക്തങ്ങളോ കണ്ടെത്താനും വിശകലനം ചെയ്യാനും ബയോമിമെറ്റിക് ഘ്രാണ ചിപ്പുകൾ ഉപയോഗിക്കാം. പാരിസ്ഥിതിക നിരീക്ഷണത്തിൽ അസാധാരണമോ അപകടകരമോ ആയ വാതകങ്ങൾ കണ്ടെത്തുക; സമയബന്ധിതമായ അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ സുഗമമാക്കുന്നതിന് പൈപ്പുകളിലെ ചോർച്ച തിരിച്ചറിയുക. ഈ പഠനത്തിൽ അവതരിപ്പിച്ച തകർപ്പൻ സാങ്കേതികവിദ്യ ദുർഗന്ധം ഡിജിറ്റൈസേഷൻ്റെ മണ്ഡലത്തിലെ ഒരു സുപ്രധാന മുന്നേറ്റമായി വർത്തിക്കുന്നു. വിഷ്വൽ ഇൻഫർമേഷൻ ഡിജിറ്റലൈസേഷൻ്റെ വിജയകരമായ വ്യാപനത്തിന് ശാസ്ത്ര സമൂഹം സാക്ഷ്യം വഹിക്കുമ്പോൾ, ആധുനികവും പക്വതയാർന്നതുമായ ഇമേജിംഗ് സെൻസിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ സുഗമമാക്കുന്നു, നൂതനമായ ദുർഗന്ധ സെൻസറുകളുടെ അഭാവം കാരണം സുഗന്ധത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വിവരങ്ങളുടെ മണ്ഡലം ഇതുവരെ ഉപയോഗിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല. ദർശനം നടത്തിയ പ്രഫ. അപാരമായ സാധ്യതകളുള്ള ബയോമിമെറ്റിക് ദുർഗന്ധ സെൻസറുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് ഫാൻസ് ടീം വഴിയൊരുക്കി. കൂടുതൽ പുരോഗതികളോടെ, ഈ സെൻസറുകൾക്ക് സെൽ ഫോണുകളിലും പോർട്ടബിൾ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സിലും എല്ലായിടത്തുമുള്ള മിനിയേച്ചറൈസ്ഡ് ക്യാമറകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിന് സമാനമായ വ്യാപകമായ ഉപയോഗം കണ്ടെത്താനാകും, അതുവഴി ആളുകളുടെ ജീവിത നിലവാരം സമ്പന്നമാക്കുകയും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇൻ്റർ ഡിസിപ്ലിനറി മെറ്റീരിയൽ സയൻസിലും എഞ്ചിനീയറിംഗിലും അന്താരാഷ്ട്ര പ്രശസ്തനായ പണ്ഡിതനായ പ്രൊഫ. സാമൂഹിക ആഘാതം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള ഗവേഷണം നയിക്കുന്നതിൽ ധീരമായ ഭാവനകളുമായി പ്രായോഗിക സമീപനം സംയോജിപ്പിക്കാൻ ആരാധകൻ താൽപ്പര്യപ്പെടുന്നു. രണ്ട് പതിറ്റാണ്ടിലേറെയായി ബയോമിമെറ്റിക് സെൻസറി സിസ്റ്റങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിച്ച അദ്ദേഹം ആദ്യം വിഷ്വൽ സിസ്റ്റത്തിൽ തുടങ്ങി 3 ൽ 2020D റെറ്റിന ഉപയോഗിച്ച് ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കൃത്രിമ കണ്ണ് വിജയകരമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. ഈ വിജയത്തിൽ സവാരി ചെയ്തുകൊണ്ട്, അദ്ദേഹം ഘ്രാണ സംവിധാനത്തിലേക്ക് കടക്കുകയും വിപുലീകരിച്ച ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കൂടുതൽ ബുദ്ധിശക്തിയുള്ള റോബോട്ടുകളെ തിരിച്ചറിയാൻ രണ്ട് സിസ്റ്റങ്ങളെയും സമന്വയിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് തൻ്റെ ജോലി ഉയർത്തുകയും ചെയ്തു. “ഭാവിയിൽ, അനുയോജ്യമായ ജൈവ-അനുയോജ്യമായ വസ്തുക്കൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനൊപ്പം, സാധാരണ മണക്കാൻ കഴിയാത്ത ദുർഗന്ധം നമ്മെ അനുവദിക്കുന്നതിനായി ബയോമിമെറ്റിക് ഓൾഫാക്റ്ററി ചിപ്പും മനുഷ്യ ശരീരത്തിൽ സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. നമ്മുടെ ശ്വാസത്തിലെ അസ്ഥിരമായ ജൈവ തന്മാത്രകളിലെ അസാധാരണതകളും ചർമ്മത്തിൽ നിന്ന് പുറന്തള്ളുന്നതും നിരീക്ഷിക്കാനും സാധ്യതയുള്ള രോഗങ്ങളെക്കുറിച്ച് മുന്നറിയിപ്പ് നൽകാനും ബയോമിമെറ്റിക് എഞ്ചിനീയറിംഗിൻ്റെ കൂടുതൽ സാധ്യതകളിൽ എത്തിച്ചേരാനും ഇതിന് കഴിയും, ”പ്രൊഫ.
സ്പോട്ട്_ഐഎംജി

ഏറ്റവും പുതിയ ഇന്റലിജൻസ്

സ്പോട്ട്_ഐഎംജി