Первый автор исследования — аспирант Лим Хён Тэ. Технология превращает молекулы запаха в электрические сигналы, а искусственный интеллект анализирует их уникальные комбинации. Такой подход открывает новые возможности в персонализированной медицине, косметике и экологическом мониторинге.

Результаты опубликованы в издании ACS Nano.

Обычные электронные носы уже используют в пищевой промышленности и на производствах, но они плохо справляются со сложными ароматами. Например, не могут отличить один цветочный парфюм от другого или уловить едва заметный запах подпорченных фруктов. Поэтому нужны более точные и чувствительные системы.

Ученые взяли за основу принцип работы человеческого обоняния: одна молекула запаха активирует сразу несколько рецепторов, создавая уникальный сигнал. Они создали датчики, которые реагируют на ароматы похожим образом — генерируют сложные электрические комбинации. ИИ учится распознавать эти паттерны и классифицирует запахи точнее существующих аналогов.

Новый электронный нос сделан из тонкого углеродного материала (графена) с добавлением нанокатализатора из оксида церия.

Датчики производят лазерным методом — быстро, без сложного оборудования и с высокой эффективностью.

Тесты показали, что устройство определяет 9 популярных парфюмерных ароматов с точностью выше 95%. Оно также оценивает концентрацию запаха, что важно для детального анализа.

Почему это прорыв

• Датчики гибкие, их можно сгибать 30 000 раз без потери качества.
• Технология подходит для носимых устройств — например, пластырей на кожу или одежду.

Главное — нам удалось объединить разные датчики в одной системе, имитируя человеческое обоняние, — говорит профессор Квон.

Сейчас мы работаем над внедрением технологии в медицину, экологию и парфюмерию.

Такой электронный нос сослужит службу в нескольких областях:

Медицина

• Ранняя диагностика болезней по запаху (например, диабет или некоторые виды рака).
• Персонализированные рекомендации по здоровью.

Косметика и парфюмерия

• Точная настройка ароматов под индивидуальные предпочтения.
• Контроль качества продукции.

Экология

• Обнаружение вредных выбросов в реальном времени.
• Мониторинг загрязнения воздуха в городах.

Технология также может пригодиться в пищевой промышленности — например, для автоматического определения свежести продуктов.

Ранее ученые разработали нос, который может понять, не испортилось ли мясо или фрукты.