Un robot capable de “sentir” grâce à un capteur biologique

Un nouveau développement technologique de l’Université de Tel Aviv a permis à un robot de sentir à l’aide d’un capteur biologique. Le capteur envoie des signaux électriques en réponse à la présence d’une odeur à proximité, que le robot peut détecter et interpréter.

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont réussi à connecter le capteur biologique à un système électronique et, à l’aide d’un algorithme d’apprentissage automatique, ont pu identifier les odeurs avec un niveau de sensibilité 10 000 fois supérieur à celui d’un appareil électronique couramment utilisé. Les chercheurs pensent qu’à la lumière du succès de leurs recherches, cette technologie pourrait également être utilisée à l’avenir pour identifier des explosifs, des médicaments, des maladies, etc.

La percée biologique et technologique a été dirigée par la doctorante Neta Shvil de l’École de neurosciences Sagol de l’Université de Tel Aviv, le Dr Ben Maoz de la Faculté d’ingénierie Fleischman et de l’École de neurosciences Sagol, et le professeur Yossi Yovel et le professeur Amir Ayali de l’Université de Tel Aviv. École de zoologie et l’École Sagol de neurosciences. Les résultats de l’étude ont été publiés dans Biocapteurs et bioélectronique.

Le Dr Maoz et le professeur Ayali expliquent : “Les technologies créées par l’homme ne peuvent toujours pas rivaliser avec des millions d’années d’évolution. Un domaine dans lequel nous sommes particulièrement en retard par rapport au monde animal est celui de la perception des odeurs. Un exemple de cela peut être trouvé à l’aéroport où nous passons par un magnétomètre qui coûte des millions de dollars et peut détecter si nous transportons des appareils métalliques.”

“Mais lorsqu’ils veulent vérifier si un passager fait de la contrebande de drogue, ils font venir un chien pour le renifler. Dans le monde animal, les insectes excellent dans la réception et le traitement des signaux sensoriels. Un moustique, par exemple, peut détecter une différence de 0,01 % dans le niveau de dioxyde de carbone dans l’air. Aujourd’hui, nous sommes loin de produire des capteurs dont les capacités se rapprochent de celles des insectes.

Les chercheurs soulignent qu’en général, nos organes sensoriels, tels que l’œil, l’oreille et le nez, ainsi que ceux de tous les autres animaux, utilisent des récepteurs qui identifient et distinguent différents signaux. Ensuite, l’organe sensoriel traduit ces résultats en signaux électriques, que le cerveau décode en tant qu’informations. L’enjeu des biocapteurs réside dans la connexion d’un organe sensoriel, comme le nez, à un système électronique qui sait décoder les signaux électriques reçus des récepteurs.

Le professeur Yovel déclare : « Nous avons connecté le capteur biologique et lui avons laissé sentir différentes odeurs pendant que nous mesurions l’activité électrique induite par chaque odeur. Le système nous a permis de détecter chaque odeur au niveau de l’organe sensoriel primaire de l’insecte. deuxième étape, nous avons utilisé l’apprentissage automatique pour créer une “bibliothèque” d’odeurs. Dans l’étude, nous avons pu caractériser 8 odeurs, telles que le géranium, le citron et le massepain, d’une manière qui nous a permis de savoir quand l’odeur de citron ou massepain a été présenté.”

“En fait, une fois l’expérience terminée, nous avons continué à identifier d’autres odeurs différentes et inhabituelles, telles que divers types de whisky écossais. Une comparaison avec des appareils de mesure standard a montré que la sensibilité du nez de l’insecte dans notre système est environ 10 000 fois plus élevée. que les appareils qui sont utilisés aujourd’hui.”

Le Dr Maoz conclut : « La nature est beaucoup plus avancée que nous, nous devrions donc l’utiliser. Le principe que nous avons démontré peut être utilisé et appliqué à d’autres sens, comme la vue et le toucher. Par exemple, certains animaux ont des capacités étonnantes pour détecter des explosifs ou des drogues ; la création d’un robot doté d’un nez biologique pourrait nous aider à préserver la vie humaine et à identifier les criminels d’une manière qui n’est pas possible aujourd’hui. Certains animaux savent détecter les maladies. D’autres peuvent détecter les tremblements de terre. Le ciel est la limite .”