La nariz electronica y sus aplicaciònes Marcello della Campa I.V.T.P.A. Milano

Contexto del desarrollo del e-nose - Aumento de produccìon  aumento del numero de anàlisis - Necesidad de un nuevo concepto de anàlisis - Estudio de nuevas tecnicas estadìstica - Estudio de nuevos instrumentos Anàlisis no especìfico

Aparato que puede caracterizar y grabar una emisiòn olorosa Caracterizacìon  identificacìon  confronto Que es un e-nose?

MUESTREO SENSACìON TRASLADO SOLUCIòN Nariz humana E-nose Pulmònes Epitelios olfativos Nervios olfativos Cerebro Bomba Sensores Colecciòn de datos Software de procesamiento

-Sensores frìos (QMB) -Sensores calientes (MOS y MOSFET) Existen dos familias de sensores:

Miden la diferencia de frecuencia de vibracciòn de un cristal piezoelèctrico debida al aumento de la masa total del cristal despues de la absorciòn de una molecula. Sensores frìos X X Absorciòn - Poco sensibiles - sufren la influencia de la humedad

- Detectan compuestos que contenen hidrògeno (aminas, aldehìdos, esteres, cetonas, aromàticos ed alcohles) - temperatura de 140 a 170°C. Semiconductores de oxidos de metal (MOS) - Detectan muchos gases de combustiòn hidrocarburi saturos, NO, CO). - temperatura de 300 a 500°C ElettrodoFilo riscaldante Film semiconduttore di ossido di metallo Transistor de oxidos de metal con efecto de campo (MOSFET) Sensores calientes

Celda de analisis Bomba de limpieza Flujo: 600 ml/min Bomba de succiòn Flujo: 400 ml/min Flujo resultante: 200 ml/min Filtro Salida gases Flujo: 400 ml/min Limpieza

Celda de analisis Bomba de limpieza Flujo: 0 ml/min Bomba de succiòn Flujo: 400 ml/min Flujo resultante: 400 ml/min Muestra Filtro Salida gases Flujo: 400 ml/min Anàlisis

Hay dos etapas en el proceso de utilizaciòn del instrumento:

Muestreo Adquisiciòn de datos Creaciòn del database Primera etapa: training del sistema

Muestreo Anàlisis de la muestras Segunda etapa: analisìs de muestras Adquisiciòn de datos

La respuesta de los sensores

Ejemplo pràctico: 50 muestras 6 repeticiònes cada muestra 11 sensores 60 segundos cada anàlisis Produce numeros

Las tecnicas de anàlisis multivariada permiten de procesar ingentes cantidades de datos - PCA principal component anàlisis - LDA linear discriminant anàlisis - PLS partial least sqare - Cluster anàlisis - Neural network

Y (x%) della varianza spiegata PC1 (x%) PC2 (y%) X Z PC2

Ejemplo de grafico de pca

La nariz electronica se puede utilizar en dos diferentes formas: - Anàlisis de muestras - Uso continuado

Sector alimentario shelf life, estudio de cineticas de varios tipos, estudio de la orijen geografica de un miel, verifica de la limpieza de cisternas alimentarias, etc. Seguridad alimentaria: bùsqueda de harinas animales en mezclas vegetales, individuaciòn de partidas de harinas alteradas, etc. Sector ambiental: definiciòn del mapa de olores de un sitio, bùsqueda de dispersiònes olorosas especificas, control de las emisiones de un biofiltro (expresadas en UO/m3), estudio de la actividad de aditivos en plantas de compostage, etc. Posibles aplicaciònes medicas. Sectores de aplicaciòn: