Электронный нос
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Определить, чем болен человек, выследить и опознать преступника, отметить наличие в воздухе микроскопического количества вредного газа и многие другие операции сможет проделать электронный нос, над созданием которого работает американский ученый Эндрью Дрэвникс. Уже существуют машины, которые видят, слышат и осязают значительно лучше человека. Но что касается создания аппарата, копирующего работу органов обоняния, то здесь наука сильно отстала. И если будет создан искусственный нос, который превзойдет человеческие способности обоняния, то перед нами откроется удивительный мир новых возможностей.
Доказано, что для некоторых заболеваний характерен особый запах, связанный, очевидно, с нарушением химического баланса в нашем теле. Так, определенный запах часто сопутствует поздним стадиям рака, дифтерии. В одном из опытов крысы были обучены определять шизофреников по запаху, вызванному изменениями в обмене веществ.
Диагностика болезни по запаху в настоящее время еще большая редкость. Обычно это возможно лишь тогда, когда болезнь значительно прогрессировала, причем даже в этом случае врач должен обладать остро натренированным обонянием и чрезвычайно большим опытом работы.
Обоняющий аппарат сможет обнаруживать, дифференцировать и узнавать специальные запахи абсолютно точно, причем обонятельным способностям такого аппарата совершенно незнакомо явление «утомляемости» чувства. Доктор Дрэвникс утверждает, что благодаря обонятельному аппарату медицинская диагностика сможет стать чрезвычайно простым делом, причем, что особенно важно, болезнь будет выявляться в ранней стадии.
Собаки-ищейки давно доказали, что каждому человеку свойствен особый запах (за исключением близнецов, которые как бы делят один запах на двоих). Искусственный нос в будущем даст следственным органам возможность создать особую классификацию человеческих запахов точно так же, как они создали классификацию отпечатков пальцев. Включив аппарат в комнате, где, скажем, было совершено убийство, можно будет узнать, кто находился в этой комнате, помимо жертвы преступления. Даже если преступник уничтожил все следы, его выдаст его собственный запах.
Однако профессор Дрэвникс отмечает, что гораздо реальнее выглядит применение «носа» в технике. Здесь его потенциальные возможности довольно широки. В производстве духов искусственный нос гораздо лучше инженеров-экспертов сможет следить за процессом производства и качеством продукции. Аппарат найдет применение и в пищевой промышленности. Он заметит начало порчи продуктов, приспособит запах тех или иных продуктов к вкусам потребителей. Для организаций, имеющих дело с токсическими материалами, «нос» сможет вовремя обнаружить чреватую опасностью утечку ядов.
В межпланетных кораблях, подводных лодках, самолетах, поднимающихся на большую высоту, в любом тесном помещении и там, где ограничен доступ воздуха, «нос» сможет предупредить о степени загрязнения воздуха.
Однако создание такого совершенного прибора — дело будущего. Пока Дрэвниксу удалось создать аппарат, различающий только три запаха. Носителями запахов являются пары органических веществ. Механизм искусственного носа определяет их количественное содержание в воздухе, измеряя изменения в электрическом потенциале поверхности вещества, которое впитывает органические пары. Эти изменения фиксируются на осциллографе и измеряются точным потенциометром. Дрэвникс каталогизировал различные, но постоянные изменения потенциалов поверхностей для паров ацетона, тиофена, пиридина. Теперь его аппарат способен указать на присутствие в воздухе даже малых количеств этих веществ.
Автор: Чарльз Ремсберг.