Un nuevo desarrollo tecnológico en la Universidad de Tel Aviv ha permitido que un robot huela utilizando un sensor biológico. El sensor envía señales eléctricas en respuesta a la presencia de un olor cercano, que el robot puede detectar e interpretar.
En este nuevo estudio, los investigadores conectaron con éxito el sensor biológico a un sistema electrónico y, utilizando un algoritmo de aprendizaje automático, pudieron identificar olores con un nivel de sensibilidad 10, 000 veces mayor que el de un dispositivo electrónico de uso común. Los investigadores creen que, a la luz del éxito de su investigación, esta tecnología también podría usarse en el futuro para identificar explosivos, drogas, enfermedades y más.
El avance biológico y tecnológico fue dirigido por la estudiante de doctorado Neta Shvil de la Escuela de Neurociencias Sagol de la Universidad de Tel Aviv, el Dr. Ben Maoz de la Facultad de Ingeniería Fleischman y la Escuela de Neurociencias Sagol, y el Prof. ossi.Los resultados del estudio se publicaron en la prestigiosa revista Biosensor and Bioelectronics.
El Dr. Maoz y el Prof. Aali Un área en la que estamos particularmente rezagados con respecto al mundo animal es la de la percepción del olfato. Un ejemplo de esto lo podemos encontrar en el aeropuerto donde pasamos por un magnetómetro que cuesta millones de dólares y puede detectar si estamos portando dispositivos metálicos. Pero cuando quieren verificar si un pasajero está contrabandeando drogas, traen un perro para que lo huela. En el mundo animal, los insectos sobresalen en la recepción y procesamiento de señales sensoriales. Un mosquito, por ejemplo, puede detectar una diferencia de 0,01% en el nivel de dióxido de carbono en el aire. Hoy estamos lejos de producir sensores cuyas capacidades se acerquen a las de los insectos”.
Los investigadores señalan que, en general, nuestros órganos sensoriales, como el ojo, el oído y la nariz, así como los de todos los demás animales, utilizan receptores que identifican y distinguen entre diferentes señales. Luego, el órgano sensorial traduce estos resultados en señales eléctricas, que el cerebro decodifica como información. El desafío de los biosensores está en la conexión de un órgano sensorial, como la nariz, a un sistema electrónico que sabe cómo decodificar las señales eléctricas recibidas por los receptores.
Prof. ovOvel: “Conectamos el sensor biológico y dejamos que se escucharan diferentes olores mientras medíamos la actividad eléctrica inducida por cada olor. El sistema nos permitió detectar cada olor a nivel del órgano sensorial primario del insecto. Luego, en el segundo paso, utilizamos el aprendizaje automático para crear una “biblioteca” de olores.
En el estudio, pudimos caracterizar 8 olores, como geranio, limón y mazapán, de manera que nos permitió saber cuándo se presentaba el olor a limón o mazapán. De hecho, después de que terminó el experimento, continuamos identificando olores diferentes e inusuales adicionales, como varios tipos de scozzese. Una comparación con los dispositivos de medición estándar mostró que la sensibilidad de la nariz del insecto en nuestro sistema es aproximadamente 10,000 veces mayor que los dispositivos que se usan hoy en día”.
El Dr. Maoz concluye: “La naturaleza es mucho más avanzada que nosotros, por lo que debemos usarla. El principio que hemos demostrado se puede usar y aplicar a otros sentidos, como la vista y el tacto. Por ejemplo, algunos animales tienen habilidades increíbles para detectar explosivos o drogas; crear un robot con nariz biológica podría ayudarnos a preservar la vida humana e identificar criminales de una manera que hoy en día no es posible. Algunos animales saben cómo detectar enfermedades. Otros pueden sentir terremotos. El cielo es el límite”.
En trabajos futuros, los investigadores planean darle al robot una capacidad de navegación que le permita localizar la fuente del olor y, posteriormente, su identidad.