虽然嗅觉在历史上曾对瘟疫和肺结核等疾病发挥过重要作用，但人类的鼻子通常不够灵敏，无法作为可靠的诊断工具。然而，一种受人类嗅觉启发的新型人工“鼻子”如今可以检测出未确诊的疾病、有害气体和开始变质的食物。而且这一切都是利用现有技术实现的。

人工鼻子能嗅出受损的水果和变质的肉类

你的手机、电脑和电视有什么共同点?天线。“我们周围确实充斥着使用天线技术进行通信的技术，”迈克尔·切菲纳说。

Cheffena是约维克挪威科技大学(NTNU)的电信学教授，他认为这项技术的用途远不止通信：

“通过赋予天线传感器功能，现有的基础设施可以用于新的应用领域。这是研究天线是否可用于这些目的的主要动机之一，”他补充道。

最简单的解决方案往往是最好的

切菲纳解释说，之前制造所谓“电子鼻”的尝试并没有现成的基础设施优势。它们还受到了许多其他挑战的影响，而天线技术有可能解决这些挑战。

“其他电子鼻可能有几百个传感器，通常每个传感器都涂有不同的材料。这使得它们运行时非常耗电，制造成本高昂。它们还消耗大量材料。相比之下，天线传感器只由一个天线和一种涂层组成，”Cheffena说。

当然，这必须以牺牲准确性和功能性为代价吗?“恰恰相反”，挪威科技大学制造与土木工程系博士研究员YuDang说道，他也是最近在《传感器与执行器B：化学》杂志上发表的有关新型“天线鼻”的研究论文的主要作者。

汽油和新割草的味道

Dang表示，他们的传感器能​​够区分所测试的不同气体，准确率高达96.7%。这一结果不仅与迄今为止最好的电子鼻的性能相当，而且在某些领域甚至超越了它们。

为了理解其工作原理，下面介绍一下天线鼻的实际工作原理：

天线向周围环境发射一系列不同频率的无线电信号。然后分析这些信号是如何反射回来的。信号的行为方式会根据存在的气体而变化，而且由于天线以多种频率发射信号，这些变化会形成独特的模式，这些模式可以与特定的挥发性有机化合物联系起来。

挥发性有机化合物是空气中常见的气体。它们的特点是沸点低，这意味着它们往往在低温下蒸发。尽管它们看不见也摸不着，但你肯定会闻到其中的几种。

所有生物体，包括植物，都会释放挥发性有机化合物，这通常是为了保护自己免受害虫侵害或相互交流。新割草的气味就是一个众所周知的例子。

割草机产生的汽油烟雾是另一个例子。由于我们使用的许多产品和我们周围的材料也会释放挥发性有机化合物，因此大多数环境中都会存在大量不同组合的气体。这使得区分重要气体和微不足道的气体变得非常困难。

Dang解释说，当混合物中加入异构体时，情况会变得更加困难。

他说：“异构体是具有相同分子式但原子结合方式略有不同的化合物。”研究人员称，它们有点像双胞胎：非常相似，但并不完全相同。

“这些化合物长期以来一直是此类传感器技术的一大挑战。即使是由许多不同传感器组成的最先进的电子鼻也难以应对它们，”Dang说道。

因此，他非常高兴他们的天线传感器即使在这些困难的化合物上也表现得如此出色。

或许能够检测疾病

到目前为止，该传感器技术已在不同年份的受撞击损坏的水果和肉类上进行了测试。通过调整检测不同气体独特“指纹”的算法，研究人员认为该技术可能还能嗅出疾病。

“挥发性有机化合物可以让训练有素的狗检测到血糖的有害健康变化以及癌症等疾病，因此原理大致相同，”Dang说。

然而，与狗不同的是，天线传感器不需要数月的训练或专门的训练员来使用。基本技术是你客厅里已有的东西。