比人鼻更准:新型电子嗅觉芯片可识别 0.05 克腐败坚果

指甲盖芯片如何“闻”出万亿分之一的气味

在杭州汇馨传感技术有限公司的实验室里,一块仅指甲盖大小的芯片正悄然颠覆传统嗅觉感知。这枚石墨烯嗅觉模组表面点缀着数十个金属基“人工嗅觉受体”,覆盖着石墨烯复合纳米材料。当空气中极微量的气味分子(浓度低至万亿分之一,即1ppb)接触芯片时,不同分子会与不同受体结合,引发芯片电阻产生特异性变化。依托列阵传感技术,八个通道分别对应不同类型的气味分子,如同八个“嗅觉细胞”同时工作,将电阻变化转化为独一无二的“气味指纹图谱”。这套系统甚至能精确识别0.05克腐败坚果所释放的气体信号——远比人类鼻子对“哈喇味”的模糊感知更加客观、量化。

从白酒香型到肺癌早期:电子鼻跨界“闻”诊

这项技术已突破人类感官的天然局限,在多个行业落地。

比人鼻更准:新型电子嗅觉芯片可识别 0.05 克腐败坚果

  • 食品与粮食安全:在某白酒企业的车间,嗅觉传感器取代了部分人工感官师,不仅能判断清香、酱香等香型,还能识别原料发酵产生的“杂味”。更关键的是,针对粮食霉变这个“隐形杀手”——肉眼看到霉点时,黄曲霉素孢子已扩散,而电子鼻可在霉菌滋生初期就捕捉到特征气味,实现对0.05克腐败坚果级别霉变样本的精准预警。
  • 医疗健康非侵入式诊断:与浙大系医院合作,患者只需对设备呼气5分钟,石墨烯电子鼻即可通过呼吸指纹图谱区分健康人群与高危肺结节患者,进一步分类肺癌亚型(AUC值达0.97)。对幽门螺旋杆菌检测,无需服用同位素标记尿素,自然呼气即可判断,避免辐射对孕妇儿童的伤害。这项技术还能快速区分呼吸道炎症、慢阻肺以及细菌/病毒性感染。

AI大模型为气味打造“数字指纹”,比狗鼻子还准

长期以来,警犬是安检、追踪的“王牌”,但狗鼻子依赖主观训练且易疲劳。而电子鼻的核心突破在于“数字化嗅觉”:通过海量样本训练AI大模型,让模型“记住”每种气味的图谱特征。当未知样本进入系统,AI能实时比对数据库给出判断结果。例如,无色无味的甲醛、臭氧,人类无法察觉,传感器却能实时报警。一家香料公司曾因感官师主观差异导致产品运到中东后货不对板,而电子鼻通过标准化数字信号判定了同一批次的气味一致性,彻底解决争议。汇馨传感构建的云边协同系统,使设备端快速采集数据,云端大模型持续优化识别精度——最终实现“比狗鼻子更灵敏、更精准地识别气味”。

嗅觉数字化生态:未来手机也能“闻”出健康隐患

团队并不满足于实验室成果,正加速技术落地。目前,无人机载传感器已进入开发阶段,未来可巡检化工园区,“闻”出气体泄漏;搭载嗅觉模组的智能安检设备能识别咪酯、右美沙芬等新型毒品的气味图谱。更令人期待的是,团队计划打造适配手机的嗅觉传感器,让手机不仅能拍照、打电话,还能“闻”出口气中的健康隐患。创始人邬建敏表示,未来将联合医院、家电企业、农业基地构建“嗅觉数字化生态”——传感器钻进冰箱监测食材新鲜度,守在医院做快速初筛,装进手机成为每个人的健康伴侣。