Utente:Beatrice Lotesoriere/Sandbox
Da Wikipedia, l'enciclopedia encyclopedia
Il senso dell'olfatto è uno dei principali sensi che permette all'uomo di percepire gli stimoli odorosi per mezzo dei recettori presenti nell'epitelio olfattivo. I recettori olfattivi sono in grado di percepire stimoli odorigeni nell'ordine dei ppm e sono caratterizzati da una bassa specificità[1], in quanto il naso riconosce non una sostanza specifica, ma un'impronta olfattiva. Proprio queste caratteristiche peculiari del sistema olfattivo umano permettono di percepire l'odore in quanto miscela complessa di centinaia di composti chimici.
La necessità di caratterizzare l'odore nella sua globalità e non come ricerca di una singola sostanza o della composizione chimica della miscela di odore, come per esempio nel caso delle analisi chimiche, ha stimolato il mondo della ricerca nel tentativo di creare uno strumento che fosse in grado di mimare il sistema olfattivo umano fornendo risposte affidabili e in breve tempo. Il naso elettronico è una tecnologia che inserendosi in questo tentativo cerca, attraverso una specifica elettronica e l'applicazione di specifici algoritmi per l'elaborazione dei dati, di fornire delle informazioni qualitative e quantitative sull'odore.
In particolare, il naso elettronico è un sistema biomimetico, progettato cioè per imitare il funzionamento dei sistemi olfattivi che ritroviamo in natura come quello dei mammiferi o più specificatamente quello umano. Tipicamente un naso elettronico raccoglie ed elabora le informazioni provenienti da una serie di sensori (array) di gas per lo più realizzati con tecnologia a stato solido, di tipo specifico o aspecifico. Tali informazioni sono inizialmente codificate come grandezze elettriche, ma vengono immediatamente acquisite e digitalizzate al fine di essere elaborate numericamente da un sistema di elaborazione. In pratica, un odorante viene descritto dal naso elettronico, sulla base delle risposte dei singoli sensori, come un punto o una regione di uno spazio pluridimensionale. Grazie ad algoritmi mutuati dalla disciplina chiamata riconoscimento di pattern (pattern recognition), un sistema naso elettronico è in grado di costruire una mappa olfattiva che permetta di effettuare un' analisi di tipo qualitativo e, se necessario, quantitativo, discriminando, ad esempio, la provenienza geografica di un determinato prodotto alimentare solo dal suo odore. Buona parte di questi algoritmi opera confrontando la descrizione di un nuovo odorante con quella di opportuni campioni di esempio precedentemente valutati e richiedono, quindi, un periodo di addestramento (fase di apprendimento) da effettuarsi precedentemente alla fase operativa[2]. Al termine della fase di addestramento il naso risulta essere in grado di classificare con un certo grado di affidabilità i campioni di classe sconosciuta che gli vengono sottoposti. L'obiettivo, dunque, è quello di produrre una sorta di "impronta olfattiva", costruita sulla base delle informazioni di diverso tipo fornite dalle diverse tipologie di sensori, che può essere classificata sulla base di un database di riferimento acquisito dallo strumento in una fase preliminare di addestramento.
Il naso elettronico ha generato notevole interesse nella ricerca sugli odor tipici di prodotti industriali, quali anche prodotti dell'industria alimentare, fluidi biologici o anche emissioni ambientali. Infatti, grazie alla sua estrema versatilità che lo rende adatto a risolvere problemi in ambiti molto diversi fra loro, questo strumento è stato impiegato con risultati incoraggianti per il controllo delle emissioni degli impianti nel campo dell'inquinamento ambientale, per il monitoraggio della qualità dell'aria anche presso ricettori sensibili che lamentano problemi di molestia olfattiva, per il controllo di processo nell' industria chimica anche con l'obiettivo di definire delle soglie di allarme per identificare potenziali malfunzionamenti, per il controllo della qualità dei prodotti nell'industria alimentare e per la possibilità di diagnosticare precocemente alcune malattie, specialmente quelle tumorali.