Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Samen met onderzoekers van de Cornell University maakte de Amerikaanse multinational Loihi: een computerchip met een geurgeheugen.
Goed, vergeleken met een haai, beer of een hond hebben mensen misschien een minder indrukwekkend reukvermogen. Toch is onze reukzin een complex systeem bestaande uit ongeveer 400 verschillende geurreceptoren die zich bovenin de neus bevinden. Hieraan binden geurmoleculen waardoor een signaal naar de hersenen wordt gestuurd: je ruikt iets.
Neurofysiologen van de Cornell University en technici van Intel hebben dat vermogen om geuren te identificeren proberen na te bootsen op een computerchip. Loihi kan hierdoor enkele toxische stoffen ‘ruiken’, zo schrijft het team in vakblad Nature.
Lees ook:
Loihi
Om tot de computerchip te komen, bekeken de onderzoekers eerst welke signalen naar de hersenen worden gestuurd als iemand een bepaalde geur oppikt en welke neurale netwerken hierbij zijn betrokken. Op basis hiervan printten ze circuits op de chip.
Loihi werkt met een algoritme dat is getraind om geuren te herkennen. Het knappe hieraan is dat als de chip eenmaal een odeur heeft geïdentificeerd, hij die gegevens opslaat. Met andere woorden: de chip heeft, net als mensen, een geurgeheugen. Met die bestaande kennis kan hij ook nieuwe geuren thuisbrengen. Het kennisniveau stijgt zo in rap tempo.
E-neus
De wetenschappers testten Loihi door hem in een windtunnel te plaatsen en lieten daar tien verschillende geuren doorheen blazen. De geuren waren allemaal afkomstig van gevaarlijke chemicaliën, waaronder methaan, aceton en ammoniak. Na verloop van tijd was de chip zo slim geworden dat hij, ondanks de harde wind, elke afzonderlijke geur kon identificeren.
Loihi werkt overigens heel anders dan de rook- en koolmonoxidedetectors die in je huis hangen. Deze melders kunnen slechts een paar specifieke moleculen in de lucht herkennen en slaan dan alarm. Waar ze niet toe in staat zijn, en wat dat de computerchip wél kan, is nieuwe geuren identificeren en categoriseren.
Voorlopig gaan de onderzoekers nog even door met de chip testen. Met Loihi hebben ze wel een belangrijke stap in de richting van de elektronische neus gezet. Deze moet in de toekomst de versheid van eten en drinken kunnen bepalen, drugs en explosieven opsporen op bijvoorbeeld luchthavens, en zelfs diagnoses stellen in het ziekenhuis. Meer hierover lees je in het artikel ‘Veelzijdige speurneus’ in KIJK 2/2020.
Bronnen: Nature, New Atlas, Techzine
Beeld: Walden Kirsch/Intel Corporation