
动物已经进化到能够快速检测和识别短暂和间歇性的气味,且具备在几毫秒内的识别能力。人工嗅觉却面临着重大挑战——现有的解决方案要么很慢;或者是体积庞大、价格昂贵、功耗高,限制了移动机器人在现实世界中的应用。
近日,澳大利亚西悉尼大学Nik Dennler/Michael Schmuke团队介绍了一种小型化的高速电子鼻,其特点是高带宽的传感器读数,严格控制的传感参数和强大的算法。该系统具有高保真气味传递基准。作者团队展示了数十毫秒气味脉冲的成功分类,并展示了刺激切换的时间模式编码高达60Hz。这些时间尺度在小型化低功耗环境中是前所未有的,并且明显超过了在小鼠中观察到的性能。现在,在机器人系统中匹配动物嗅觉的时间分辨率是可能的。这一研究将有助于解决环境和工业监测、安全、神经科学等领域的挑战。

图1 电子鼻和气味传递系统

图2 快速加热器调制确保强大的数据功能

图3 电子鼻可以根据50毫秒的数据特征对短气味脉冲进行分类

图4 快速转换气味的时间结构解码