Treballs premiats

Els nassos electrònics-L’olfacte en un xip

Els nassos electrònics-L’olfacte en un xip

Detall

Àmbit temàtic: ENGINYERIA I ARQUITECTURA
Edició: Premiats 2017

Centre: Institut Joan Guinjoan i Gispert, Riudoms
Autor/s autora/es: Nil Munté Guerrero
Nivell educatiu: Segon de batxillerat
Tutors/es: Sara Wielopolski Mesas


Compartiu aquest projecte

Objectius

Per la confecció del treball els objectius plantejats són els següents:
– Aprendre a realitzar un treball científic sobre un tema de recurrència actual i de gran impacte en la societat.
– Comparar el sistema olfactiu biològic amb un sistema olfactiu artificial, els nassos electrònics.
– Conèixer la trajectòria històrica dels nassos electrònics.
– Estudiar el procés de funcionament i de monitorització emprat en els nassos electrònics.
– Observar i estudiar l’aplicabilitat dels nassos electrònics en el món actual i el seu potencial en el futur.
– Entendre el funcionament del processament de dades posterior a l’anàlisi de les mostres (xarxes neuronals artificials) i la seva relació amb el nostre cervell.
I a partir d’aquestes premisses, requeria tots aquests coneixements per obtenir el meus objectius principals:
– Realitzar un anàlisi de la maduració de la fruita climatèrica (pomes, peres) mitjançant un nas electrònic, per tal de desenvolupar un procés monitoritzat d’olfacte electrònic capaç de reconèixer l’estat de maduració d’aquestes fruites.
– Fer un estudi de la viabilitat dels nassos electrònics en la seva aplicació.

Metodologia

El procediment que es va seguir en la confecció d’aquest treball va ser (mètode científic):
Una primera part, que comprèn l’elecció del tema, l’elaboració d’objectius i l’adquisició d’un coneixement general del món dels nassos, gràcies a la estada a la URV. Aquesta part va ser duta a terme principalment els mesos de juny i juliol de 2016. És el que es coneix com a ‘treball de camp’: va consistir en realitzar les mesures de les fruites mitjançant el nas electrònic. Tot sigui dit, donar les gràcies als professors i tècnics dels laboratoris, que em van facilitar tot el material necessari, i vaig disposar d’un laboratori i un prototip de nas electrònic en exclusivitat, que va assegurar l’efectivitat del treball. Per altra banda, vaig realitzar dues entrevistes, una a un professor i un altre a un tècnic, els quals havien treballat amb nassos. D’aquesta manera vaig aprendre el concepte de nas electrònic. Una segona part, basada en l’aprofundiment del tema, redacció del contingut del treball i elaboració de conclusions. Una vegada havia adquirit el concepte durant l’estada, a partir de fonts bibliogràfiques, enciclopèdies, pàgines web, consulta de tesis doctorals, articles de divulgació científica, explicacions dels propis professors, etc., vaig realitzar un estudi teoricopràctic de les qüestions plantejades. Aquesta part va comprendre des de l’agost fins l’entrega del treball. No requeria de cap infraestructura de laboratori, sinó simplement va ser un recull de les experiències personals, informació bibliogràfica i anàlisi de resultats mitjançant l’ordinador personal i altres fonts de recerca. També comprèn la part posterior a la mesura de les fruites, el processament de dades (finals d’octubre) juntament amb l’última entrevista.

Conclusions

Per fer una síntesi del treball, diria que els nassos electrònics presenten, a priori, un rang d’avantatges respecte les tècniques més tradicionals que s’havien utilitzat fins el moment per determinar l’estat de maduració de la fruita. Gràcies als constants avenços en la seva tecnologia, cada cop es van emprant en major mesura. Com a principals avantatges podríem anomenar els següents:
– Anàlisi no destructiu (no es manipula el producte).
– Obtenció de resultats en temps real (en qüestió de minuts).
– Portabilitat, robustesa i baix cost de l’equip.
– Facilitat d’ús de l’equip per part de personal no qualificat (automatització).
– Mesura objectiva del seu estat de maduració.
Tot i així, actualment encara presenten una sèrie d’anomalies: en els laboratoris el seu funcionament és excel·lent, però fora d’aquestes condicions, on l’atmosfera no està controlada, és un sistema força irregular. A més, val a dir que aquests sistemes d’olfacte electrònic es resisteixen a ser implementats al món industrial.
Davant d’això, una possible solució són les nanotecnologies de sensors, que permeten treballar amb materials d’escala molecular (nanomètrica); amb aquestes es poden implementar els nanosensors químics. Per part de la intel·ligència artificial, s’estan desenvolupant xarxes neuronals amb deep learning, que cada cop s’acosten amb més precisió a la funcionalitat del cervell humà.