Koreli Bilim İnsanları Geliştirdi: İnsan Gibi Koku Alan Yapay Zeka Destekli Elektronik Burun!

Güney Kore'deki Daegu Gyeongbuk Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden (DGIST) bir araştırma ekibi, insan koku alma sistemini taklit ederek kokuları ayırt edebilen ve yapay zeka ile analiz edebilen yeni nesil bir yapay zeka destekli elektronik burun geliştirdi. Bu teknoloji, koku moleküllerini elektrik sinyallerine dönüştürüyor ve yapay zekayı bu benzersiz desenler üzerinde eğitiyor.

Mevcut Teknolojinin Sınırları Aşıldı

Geleneksel elektronik burunlar gıda güvenliği ve endüstriyel gaz tespiti gibi alanlarda kullanılsa da, benzer kokular arasındaki ince farkları ayırt etmekte veya karmaşık koku bileşimlerini analiz etmekte zorlanıyorlar. Örneğin, benzer notalara sahip çiçeksi parfümleri ayırt etmek veya bozulmaya yüz tutmuş bir meyvenin hafif kokusunu algılamak mevcut sistemler için hala bir meydan okuma. Bu durum, daha hassas ve uyarlanabilir yeni nesil elektronik burun teknolojilerine olan talebi artırıyor. Profesör Hyuk-jun Kwon liderliğindeki ekip, biyolojideki kombinatoryal kodlama prensibinden ilham aldı. Bu mekanizmada, tek bir koku molekülü birden fazla koku reseptörünü aktive ederek benzersiz bir sinir sinyali deseni oluşturur. Araştırma ekibi, bu prensibi taklit ederek koku moleküllerine yanıt olarak belirgin elektrik sinyali kombinasyonları üreten sensörler tasarladı. Yapay zeka sistemi, çok çeşitli kokuları doğru bir şekilde tanımak ve sınıflandırmak için bu karmaşık sinyal modellerini öğreniyor.

Lazerle Üretilen Hassas Sensörler Kullanıldı

Bu yeni elektronik burun, ince bir karbon bazlı malzeme olan grafeni işlemek için lazer kullanıyor ve hassas bir sensör dizisi oluşturmak için seryum oksit nanokatalizör içeriyor. Tek adımlı bu lazer üretim yöntemi, karmaşık üretim ekipmanlarına olan ihtiyacı ortadan kaldırıyor ve entegre sensör dizilerinin yüksek verimlilikle üretilmesini sağlıyor. Performans testlerinde cihaz, parfüm ve kozmetikte yaygın olarak kullanılan dokuz kokuyu %95'in üzerinde bir doğrulukla başarıyla tanımladı. Ayrıca her kokunun konsantrasyonunu tahmin edebilmesi, onu hassas koku analizi için uygun kılıyor. Cihaz ultra ince, esnek ve son derece dayanıklı yapısıyla cilde veya giysiye takılabilen giyilebilir cihazlar için ideal. Performansta herhangi bir düşüş olmadan 2.5 mm yarıçapında 30.000'den fazla kez bükülebiliyor.

Sağlıktan Kozmetiğe Geniş Uygulama Alanı Hedefleniyor

Profesör Kwon, Araştırmamızın temel yeniliği, insan burnundakine benzer şekilde çeşitli özelliklere sahip çok sayıda kokuya duyarlı sensörü tek adımlı seçici lazer üretim süreciyle tek bir birimde entegre edebilme yeteneğidir, dedi. Kwon ayrıca, Bu teknolojiyi kişisel sağlık hizmetleri, çevre kirliliği tespiti ve koku endüstrisine uygulamak için geliştirme ve ticarileştirme çabalarımızı aktif olarak genişletiyoruz, diye ekledi. Araştırma, Güney Kore Bilim ve ICT Bakanlığı ile Eğitim Bakanlığı tarafından desteklendi ve sonuçları Nisan 2025'te uluslararası hakemli dergi ACS Nano'da yayınlanarak ek kapak makalesi seçildi. Çalışma ayrıca 2025 yılında 31. Samsung İnsan-Teknoloji Makale Ödülü'nde Bronz Ödül kazandı.