Applied Sensor: Elektronisk näsa kollar maten

2000-09-20 13:00  
Köksugnen kan bli den första vardagliga apparat som förses med elektronisk näsa. Linköpingsföretaget Applied Sensor (tidigare Nordic Sensor Technologies), har inlett ett samarbete med Electrolux där luktsensorer styr temperatur och matlagningstid.

- Matlagningen kan göras enklare. Du stoppar in maten i ugnen, trycker på en knapp och så ringer ugnen upp dig när maten är klar, säger Xavier Hue, chef för avdelningen för livsmedelsvetenskap på Electrolux.

Nu pågår arbetet med att utveckla en prototyp och om några år kan den smarta ugnen komma ut på marknaden. Planer finns också på att bygga in sensorerna i kylskåp, fläktar, tvätt- och diskmaskiner.

- Det är ingen brist på idéer. Nu gäller det att utveckla konkreta produkter och gå från forskningsföretag till att bli ett industriellt företag, säger Tore Ståhl, tidigare projektledare på Saab och sedan i våras vd för Applied Sensor.

Företaget tillhör numera de största i branschen med 35 anställda. Detta efter samgåendet med den tyska konkurrenten Mo Tech nyligen. Inte mindre än 12 av de anställda är tekniska doktorer.

Under många år har det pratats om ett genombrott för kemiska luktsensorer, eller elektroniska näsor, i industrin, men hittills har tekniken varit för dyr och för komplicerad för massmarkanden.

Prislappen har legat på uppemot en halv miljon kronor. Då handlar det om labbutrustningar med avancerade analysprogram för att tolka data från sensorerna.

Applied Sensor har hittills sålt omkring 60 elektroniska näsor för labbruk. Luktproven samlas in i små provrör och under kontrollerade former sänks näsans sensorer ner i provröret. På dataskärmen kommer resultatet i form av färglada kurvor. Varje lukt har ett visst mönster som näsan tränas för att känna igen.

- Vi arbetar lika mycket med algoritmer för mönsterigenkänning som med utveckling av sensorerna, förklarar utvecklingschefen Per Mårtensson.

Han var tidigare professor på institutionen för tillämpad fysik vid Linköpings universitet och tillhörde gruppen kring professor Ingemar Lundström, en av pionjärerna på området. Applied Sensor knoppades av forskningen 1994 och har sedan dess arbetat med att utveckla den elektroniska näsan för industriellt bruk. Riskkapitalet kommer bland annat från Investors riskkapitalbolag.

Applied Sensor arbetar med så kallade fälteffektsensorer. En av fördelarna är att de är billiga och enkla att tillverka, processen är ungefär densamma som för vanliga halvledare.

Sensorn reagerar på flyktiga ämnen genom att molekylerna i luften reagerar med en katalytisk metall på sensorytan. Det påverkar i sin tur spänningen hos sensorn som fungerar som en transistor.

Genom att använda olika katalytiska metaller, variera tjockleken och ytstrukturen kan sensorerna fås att reagera på olika ämnen. I den elektroniska näsan används upp till 30 olika sensorer. Tillsammans ger de ett specifikt svarsmönster för ett visst ämne eller kombinationen av olika ämnen.

- Varje lukt har ett visst mönster som vi måste träna näsan att känna igen. I princip fungerar det på samma sätt som den mänskliga näsan med sina receptorer, säger Per Mårtensson.

Sensorerna är känsliga och ett problem är att det är svårt att få dem helt stabila. De påverkas av temperatur, luftfuktighet och av ämnen som finns i den omgivande luften. Det ställer stora krav på analysprogrammet som tolkar resultaten.

- Miljön i en ladugård är annorlunda än den som råder i ett labb. Det är en stor utmaning, säger Ole Lind, forskningsansvarig på de Laval.

I ett gemensamt projekt med Applied Sensor undersöker de Laval hur den elektroniska näsan kan användas för att kontrollera kvaliteten hos mjölk. Mjölken kan till exempel innehålla aceton på grund av en metabolisk störning som drabbar vissa mjölkkor.

- Det klarar näsan att upptäcka. Problemet är att hitta ett bra placering så näsan inte störs av alla andra ämnen, som ammoniak, i ladugården, säger Ole Lind.

Applied Sensor driver flera andra projekt tillsammans med industrin. Ett går ut på att styra jäsningsprocessen hos ett bryggeri. I ett annat hjälper den elektroniska näsan till att övervaka fermentering i läkemedelsindustrin.

- Tekniken är bred och det är lätt att föreställa sig alla möjliga tillämpningar. Det gäller att fokusera på rätt saker och inte springa efter allt mellan himmel och jord, kommenterar Stelio Demark, ordförande i Applied Sensors styrelse och tidigare vd för ABB Flexible Automation.

Liksom de flesta bedömare tror han det kommer att dröja ytterligare ett par år innan tekniken får sitt kommersiella genombrott. Sensorsystemen måste bli billigare och mindre. Applied Sensors vision är att få ner näsan på ett chip.

- Då kan den lätt integreras i små intelligenta produkter som känner och kommunicerar, säger chefen för affärsutveckling Andreas Bunge.

Samgåendet med Mo Tech är ett steg framåt. Mo Tech har utvecklat ett bärbart instrument som kostar omkring 50 000 kronor. Det innehåller en annan typ av sensorer där en oscillerande kvartskristall påverkas av ett polymerskikt som i sin tur fångar upp vissa molekyler i luften.

- Tanken är att kombinera olika sensortyper för att på så sätt uppnå ett bättre resultat, säger Per Mårtensson.

Det finns ungefär 20 företag i världen som utvecklar och säljer elektroniska näsor. De flesta är små och är liksom Applied Sensor universitetsavknoppningar.

Konkurrenterna använder olika typer av sensorer. Amerikanska Cyrano Sciences använder till exempel 32 olika polymerer som sensorelement i sin bärbara näsa.

Alla reagerar olika på ämnen i luften. Polymererna har bakats in i en matris av kol. När polymererna reagerar med ämnen i luften sväller de och det påverkar i sin tur resistansen.

- Nu lanserar vi e-näsan i Europa och intresset från kunderna är stort, säger Mark Luffingham, marknadschef.

En annan rival är franska Alpha Mos som lanserade sin första näsa redan 1992. Nu går man vidare med en elektronisk tunga.

Också på Applied Sensor pågår utvecklingen av en elektronisk tunga för industrin avslöjar Andreas Bunge:

- Vi har köpt patent på en tunga som utvecklats av forskare här i Linköping. Sensorerna för att smaka på vätska är annorlunda än för näsan men metoden att analysera data och se mönster är densamma.

Marie Alpman

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt