人類是靠上鼻道的粘模部分嗅出物質(zhì)的氣味，分辨出周圍物質(zhì)的化學(xué)成分。在人的 鼻子里這個(gè)只有5cm² 的粘模區(qū)域上，分布著500多萬(wàn)個(gè)嗅覺(jué)細(xì)胞。嗅覺(jué)細(xì)胞受到物質(zhì) 的刺激后，產(chǎn)生的神經(jīng)脈沖會(huì)傳送到大腦，從而產(chǎn)生嗅覺(jué)。人的鼻子相當(dāng)靈敏，就算在 1000ml 水中放進(jìn)250億分之一的乙硫醇(一種具有異常臭味的化學(xué)物質(zhì)),鼻子也能夠聞 出來(lái)。

服務(wù)機(jī)器人的“鼻子”實(shí)際上是一部十分精密的氣體分析儀。我國(guó)就成功地研制出 了一種嗅敏儀，它不僅能嗅出40多種氣體，還能夠嗅出人聞不出來(lái)但是卻可以導(dǎo)致人死 亡的煤氣(一氧化碳)。利用各種原理制成的氣體自動(dòng)分析儀已經(jīng)有很多種類，現(xiàn)在廣泛 地應(yīng)用于檢測(cè)各種毒氣，分析氣體成分，監(jiān)察環(huán)境等方面。這些氣體分析儀的工作原理 都和電現(xiàn)象有關(guān)，所以人們把它們叫做“電子鼻”。把“電子鼻”和計(jì)算機(jī)組合起來(lái)就可以 做成服務(wù)機(jī)器人的“鼻子”(嗅覺(jué)系統(tǒng)或氣體分析儀)。下面介紹幾個(gè)服務(wù)機(jī)器人“鼻子” 的實(shí)例。

以色列理工大學(xué)化學(xué)工程系的霍薩姆 · 海克教授及其研究小組開(kāi)發(fā)出了一種納米 “電子鼻”,只需檢測(cè)患者呼出的氣體即可以發(fā)現(xiàn)癌癥和腎衰竭等疾病，從而可以用作醫(yī) 療診斷服務(wù)，為這些疾病的早期防治開(kāi)辟一條新的途徑。他們開(kāi)發(fā)的是一種利用呼氣微 粒檢測(cè)癌癥的新型呼氣檢測(cè)技術(shù)，其核心部分是一個(gè)嵌入了金納米顆粒的碳基感應(yīng)器。 當(dāng)患者對(duì)感應(yīng)器進(jìn)行呼氣時(shí)，呼氣中的顆粒會(huì)積聚在碳層中，感應(yīng)器膨脹推動(dòng)金納米顆 粒相互接近，從而改變了薄膜的阻抗。而每種顆粒均具有d特的阻抗效應(yīng)，可以通過(guò)感應(yīng)器的電流變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量。用戶可以在設(shè)備的顯示板上看到一個(gè)指數(shù)，該指數(shù)表明某 人是否健康或罹患癌癥。雖然呼氣微粒分析法對(duì)于癌癥診斷來(lái)說(shuō)并不是一個(gè)新工具，但 此次發(fā)明的新方法次實(shí)現(xiàn)了無(wú)須預(yù)先處理患者呼出的氣體即可以檢測(cè)出癌癥。

德國(guó)波恩大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種能“嗅”出違禁品的警用機(jī)器人(“電子鼻”),用 來(lái)替代警犬偵緝毒品和爆炸物。因?yàn)榫�犬檢查違禁物品需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的特殊訓(xùn)練，而 且警犬也有生老病死的問(wèn)題。因此，波恩大學(xué)研制出了這種警用機(jī)器人，它可以“嗅出” 微量三過(guò)氧化三丙酮，這種化學(xué)物質(zhì)的爆炸力不遜于TNT 炸藥。該警用機(jī)器人是石英 晶體微天平技術(shù)的一種具體應(yīng)用，它可以利用石英晶體的壓電效應(yīng)對(duì)電極表面微小質(zhì)量 變化進(jìn)行測(cè)量。這種微天平金屬電極表面的吸附膜具有高度的選擇性，能捕獲空氣中某 種特定違禁品的分子。