Op elektroantennografie gebaseerde bio-hybride geurdetectiedrone met behulp van Silkmoth-antennes voor lokalisatie van geurbronnen

Kleine drones met chemische of biosensorapparaten die geurmoleculen in de lucht kunnen detecteren, hebben veel aandacht getrokken vanwege hun toepasbaarheid in milieu- en veiligheidsmonitoring en zoek- en reddingsoperaties. Kleine drones met commerciële metaaloxide-halfgeleider (MOX) gassensoren zijn ontwikkeld voor lokalisatie van geurbronnen; hun real-time-geurdetectieprestaties zijn echter ontoereikend gebleken. Biosensing-technologieën op basis van insectenreuksystemen vertonen echter een relatief hoge gevoeligheid, selectiviteit en real-time respons met betrekking tot geurmoleculen in vergelijking met commerciële MOX-gassensoren. In dergelijke apparaten functioneren weggesneden insectenantennes als draagbare geurstofbiosensorelementen en is gebleken dat ze uitstekende detectieprestaties leveren. Deze studie presenteert experimentele protocollen voor geurstof-molecuuldetectie in de lucht met behulp van een kleine autonome bio-hybride drone op basis van een monteerbare elektroantennografie (EAG) -apparaat met zijdemoth-antennes.

We ontwikkelden een monteerbaar EAG-apparaat inclusief sensor- / verwerkingsonderdelen met een Wi-Fi-module. Het apparaat was uitgerust met een eenvoudige sensorbehuizing om de sensorgeleiding te verbeteren. Zo werd de lokalisatie van geurbronnen uitgevoerd met behulp van het spiraal-surge-algoritme, dat geen upwind-richting aanneemt. De experimentele bio-hybride geurdetectiedrone identificeerde real-time geurconcentratieverschillen in een pseudo-open omgeving (buiten een windtunnel) en lokaliseerde de bron. De ontwikkelde drone en het bijbehorende systeem kunnen dienen als een efficiënt hulpmiddel voor het detecteren van geurmoleculen en een geschikt vluchtplatform voor het ontwikkelen van lokalisatiealgoritmen voor geurbronnen vanwege de hoge programmeerbaarheid.