Nasul electronic

INTRODUCERE

Cresterea productiei de energie, industria chimica, metalurgica, de ciment, circulatia rutiera si aeriana, arderea gunoaielor si alte sunt cauze care fac ca poluarea atmosferei sa devina tot mai acuta. Poluarea atmosferei are urmari neplacute, asupra omului si mediului sau inconjurator, astfel ca a aparut nasul electronic ce are rolul de a determina calitativ gradul de poluare a atmosferei.

De multe ori , in aprecierea calitatii aerului atmosferic este nevoie doar de o evaluare calitativa a acestuia, pentru a determina gradul de confort, de poluare, mirosuri sau arome predominante, in general nemasurabile si care prezinta un puternic caracter subiectiv. In aceste cazuri, se impune schimbarea modului de abordare a problemei masurarii poluarii atmosferei, prin apropierea de simturile si gandirea umana. Pentru a intelege, a concepe si a evalua performantele unui nas electronic este necesara cunoasterea structurii si fuctionarii nasului uman.

1.ANALIZATORUL OLFACTIV UMAN

Analizatorul olfactiv uman, situat in nas, are ca functie principala aceea de a integra organismul in mediul inconjurator prin:

-prevenirea patrunderii in corp, pe calea aerului, in timpul inspiratiei, a substantelor vatamatoare,

-aprecierea calitatii substantelor alimentare,

-declansarea secretiilor digestive. Orice analizator al organismului uman este alcatuit dintr-un segment periferic sau receptor, un segment median sau de conducere si un segment central sau de perceptie.

Segmentul periferic al analizatorului olfactiv este reprezentat de butonii dentritelor celulelor olfactive din mucoasa olfactiva. Aceasta cuprinde in jur de 10.000 de senzori dispusi pe o suprafata de 2-3cm² in interiorul foselor nazale.

Celulele olfactive sunt neuroni bipolari senzitivi, care prezinta o singura dentrita terminata printr-o unflatura numita buton olfactivdin care pleaca 6-8 cili olfactivi cu rolul de a receptiona excitatiile olfactive si un axon care strabate gaurile lamei ciuruite ale osului etmoid al craniului ajungand la bulbul olfactiv unde fac sinapsa cu dentritele celulelor mitrale.

Segmentul intermediar sau calea de conducere olfactiva este alcatuita din axonii celulelor olfactive care formeaza nervii olfactivi si din axonii celulelor mitrale care alcatuiesc tracturile olfactive. Axonul unei celule olfactive face sinapsa cu dentritele mai multor celule mitrale.

Segmentul central sau de perceptie olfactiva este alcatuit din centrii primari si centrii secundari. Centrii primari, plasati pe fata interioara a lobului frontal a emisferelor cerebrale, formeaza cel mai vechi segment al emisferelor cerebrale, rinencefalul sau creierul olfactiv. Centrii secundari se afla pe scoarta cerebrala, pe fata inferioara a lobului temporal si in nucleii bazali ai encefalului. Intre centrii primari si centrii secundari exista numeroase conexiuni. Excitantii receptorilor olfactivi sunt reprezentati de unele substante gazoase sau particule materiale foarte fine prezente in aer. Excitantii ajung la receptor din mucoasa olfactiva prin intermediul coloanei de aer care patrunde prin pori in timpul inspiratiei. Ei actioneaza asupra receptorilor numai dupa o dezvoltare in pelicula de lichid situata la suprafata mucoasei olfactive.

Receptorii olfactivi sunt in general foarte sensibili, semnalele provenind de la acestia atunci cand ei sunt expusi unei excitatii complexe, unui miros, sunt trimise la creier si supusi unei analize complexe.

Semnalul de iesire de la creier este in mod normal o concluzie simpla, individul uman nu incearca nici sa descompuna aroma in diferitele ei constituente si nici sa cuantifice aceste constituente. Inalta sensibilitate a senzorilor umani permite delectarea unor componente ale unui miros complex, prezente in cantitati foarte mici. Omul poate detecta cu usurinta schimbari minore si trage imediat concluzia ,ca de exemplu „stricarea carnii”.

2.NASUL ELECTRONIC

2.1.Structura si principii generale

Un nas electonic este un sistem electronic cu rolul de a indeplini functiile olfactive ale nasului uman. Acesta cuprinde niste senzori, circuite de conditionare electronica si detectie si un program de analiza a semnalelor furnizate de senzori. Nasul electronic poate fi folosit pentru masurarea si monitorizarea mirosurilor in orice domeniu, ceea ce sugereaza ca acesta poate avea diverse aplicatii, in industria alimentara, a parfumurilor, a produselor casnice, in monitorizari ale mediului, in industria tutunului, sanatate si produse farmaceutice.

Ultimele realizari in omeniu fac trecerea de la electronica formala, prin slectronica informationala, bazata pe o cantitate mare de informatie,la electronica functionala, orientata spre functiun, mirosuri, mult mai apropiata de simturile si gandirea umana.

Un nas electronic cuprinde: o retea de microsenzori de gaz neselectiv, precum si un sistem de conditionare a semnalului si de recunoastere a mirosurilor.