Ερευνητές στο Ινστιτούτο Χημείας και Μηχανικής Υλικών του Πανεπιστημίου Kyushu στην Ιαπωνία, ανέπτυξαν έναν αισθητήρα ικανό να ταυτοποιεί άτομα αναλύοντας τις ενώσεις στην ανάσα τους.
Σε συνδυασμό με τη μηχανική μάθηση, αυτή η «τεχνητή μύτη» που κατασκευάστηκε με μια συστοιχία αισθητήρων 16 καναλιών, ήταν σε θέση να πιστοποιήσει έως και 20 άτομα με ακρίβεια άνω του 97%.
Στην εποχή της πληροφορίας και της τεχνολογίας, η βιομετρική πιστοποίηση είναι ένας σημαντικός τρόπος για τη διασφάλιση πολύτιμων περιουσιακών στοιχείων. Από τα δακτυλικά αποτυπώματα, την αναγνώριση προσώπου και φωνής μέχρι τις λιγότερο συνηθισμένες τεχνολογίες όπως η ακουστική των αυτιών και οι φλέβες των δακτύλων, υπάρχει μια ποικιλία βιομετρικών στοιχείων που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι μηχανές για να σας αναγνωρίσουν.
«Αυτές οι τεχνικές βασίζονται στη φυσική μοναδικότητα του κάθε ατόμου, αλλά δεν είναι αλάνθαστες. Τα φυσικά χαρακτηριστικά μπορούν να αντιγραφούν ή ακόμη και να αλλοιωθούν από τραυματισμό», δήλωσε ο Chaiyanut Jirayupat, κύριος συγγραφέας της μελέτης.
«Πρόσφατα, η ανθρώπινη μυρωδιά έχει αναδυθεί ως μια νέα κατηγορία βιομετρικής πιστοποίησης, χρησιμοποιώντας ουσιαστικά τη μοναδική χημική σας σύνθεση για να επιβεβαιώσει ποιος είστε», εξήγησε ο ερευνητής.
Ένας τέτοιος στόχος είναι τα διαδερμικά αέρια-ενώσεις που παράγονται από το δέρμα. Παρόλα αυτά, το δέρμα δεν παράγει αρκετά υψηλή συγκέντρωση πτητικών ενώσεων ώστε να μπορούν να ανιχνευθούν από τις μηχανές.
«Η συγκέντρωση πτητικών ενώσεων του δέρματος μπορεί να είναι μόνο μερικά μέρη ανά δισεκατομμύριο ή τρισεκατομμύριο, ενώ οι ενώσεις που εκπνέονται μπορεί να φτάσουν τα αρκετά μέρη ανά εκατομμύριο», πρόσθεσε ο Jirayupat.
Πράγματι, η ανθρώπινη ανάσα έχει ήδη χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση του καρκίνου, του διαβήτη, ακόμη και της Covid-19.
Η ομάδα ξεκίνησε αναλύοντας δείγματα ανάσας εθελοντών για να δει ποιες ενώσεις θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για βιομετρική πιστοποίηση και εντόπισε συνολικά 28 πτητικές ενώσεις. Στη συνέχεια, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια συστοιχία οσφρητικών αισθητήρων με 16 κανάλια, καθένα από τα οποία μπορούσε να αναγνωρίσει ένα συγκεκριμένο εύρος ενώσεων. Εισήγαγαν τα δεδομένα του αισθητήρα σε ένα σύστημα μηχανικής μάθησης για να αναλύσει τη σύνθεση της ανάσας κάθε ατόμου και να αναπτύξει ένα προφίλ που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ταυτοποίησή του.
Δοκιμάζοντας το σύστημα με δείγματα ανάσας έξι ατόμων οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μπορούσε να αναγνωρίσει τα άτομα με μέση ακρίβεια 97,8%. Αυτό το υψηλό επίπεδο ακρίβειας παρέμεινε σταθερό ακόμη και όταν δοκιμάστηκε σε 20 άτομα.
«Επρόκειτο για μια ποικιλόμορφη ομάδα ατόμων διαφορετικής ηλικίας, φύλου και εθνικότητας. Είναι ενθαρρυντικό να βλέπουμε μια τόσο υψηλή αποτελεσματικότητα σε όλο το εύρος», σημείωσε ο Takeshi Yanagida, επικεφαλής της μελέτης.
«Σε αυτή την έρευνα, απαιτήσαμε από τους συμμετέχοντες να μείνουν νηστικοί για έξι ώρες πριν από την εξέταση», πρόσθεσε ο Yanagida.
Παρ’ όλα αυτά, παραδέχεται ότι χρειάζεται περισσότερη δουλειά πριν φτάσει στα «έξυπνα» κινητά σας.
«Το επόμενο βήμα είναι να τελειοποιήσουμε αυτή την τεχνική ώστε να λειτουργεί ανεξάρτητα από τη διατροφή. Ευτυχώς, η τρέχουσα μελέτη μας έδειξε ότι η προσθήκη περισσότερων αισθητήρων και η συλλογή περισσότερων δεδομένων μπορούν να ξεπεράσουν αυτό το εμπόδιο».
Τα ευρήματα της μελέτης δημοσιεύθηκαν στο «Chemical Communications».
ΠΗΓΗ: Eurekalert
www.ertnews.gr
Εύη Τσιριγωτάκη