nenä

Keinonenä kertoo: pian suunnistetaan hajun avulla

Ti, 01/02/2018 - 14:40 Toimitus

Ei enää toimistosokkeloiden ja ostoskeskusten karttakuvien tavaamista! Tamperelaistutkijoiden mukaan voit nimittäin pian haistella tiesi oikeaan paikkaan. Hajupaikannus perustuu paikoille ominaisiin ainutlaatuisiin tuoksuihin. 

Miten lohi löytää kotijokeensa kutemaan vietettyään vuosia kaukana merellä? Kuinka kirjekyyhky suunnistaa kotilakkaansa jopa tuhansien kilometrien päästä?

"Eläinten sisäisen kompassin toiminta perustuu muun muassa hajuaistiin. Ryhmä tutkijoita osoitti jo vuonna 1978, että lohet tunnistavat kotijokensa tuoksun."

Näin toteaa Tampereen teknillisen yliopiston tutkijatohtori Philipp Müller, joka innostui tuoksuista professori Robert Pichén kanssa. He tutkivat miten tuoksut voivat auttaa meitä suunnistamaan julkisilla paikoilla, kuten ostoskeskuksissa ja toimistorakennuksissa.

"Jotta tuoksujen avulla olisi mahdollista suunnistaa, eri tiloissa tyypillisesti havaittavat tuoksut täytyy pystyä mittaamaan ja kartoittamaan tarkasti", Müller sanoo.

Müller käyttää tarkoitukseen keinonenää eli kädessä kannettavaa elektronista laitetta, joka haistelee ilmaa ja raportoi havaitut tuoksut käyttäjälleen. 

Idea on yksinkertainen ja muistuttaa WLAN-signaaleihin ja magneettikenttiin perustuvaa sisätilapaikannusta. Keinonenä haistelee ilmaa tuntemattomassa sijainnissa ja vertailee aiemmin kerättyjä tuoksuhavaintoja tunnistaakseen paikan.   

"Hajupaikannus perustuu ajatukseen, että kaikilla tiloilla olisi niille ominainen, ainutlaatuinen tuoksu. Halusimme nähdä, olisiko mahdollista määrittää paikalle ominaishaju, samoin kuin ihmiselle yksilöllinen sormenjälki. Ensimmäisten testien tulokset ovat lupaavia, mutta joitakin ongelmakohtia on vielä ratkaistavana."

Smell Sensing 2.0 -tuoksusensori
Itävaltalaistutkijat ovat kehittäneet jo hyvin pienikokoisen keinonenän, "Smell Sensing 2.0" -hajusensorin.

Haistaa ihmistä tarkemmin

Useimmat meistä tunnistavat työpaikan kahvihuoneen, henkilöstöravintolan tai tutun kuntosalin ominaistuoksun.

On helppoa paikantaa itsensä tällaisissa paikoissa ilman teknisiä apuvälineitä, mutta monissa paikoissa ominaistuoksu on heikompi ja vähemmän yksilöllinen.

"Keinonenä havaitsee hajuja, joita ihmiset eivät kykene aistimaan. Se kehitettiin alun perin nuuskimaan kemiallisia aseita, joita ihmisen hajuaisti ei erota. Siksi arvelimme, että sitä voisi käyttää paikannukseen sellaisissa tiloissa, joita ihminen ei voi tunnistaa tuoksun perusteella. Haluamme myös lisätä hajutietoja karttoihin, jotta ihmiset voisivat helpommin suunnistaa heille entuudestaan tuntemattomissa paikoissa."

Nuuhkimmeko pian tiemme kokoushuoneeseen tai tiettyyn kauppaan ostoskeskuksessa?

"Tulevaisuuden älypuhelimissa voisi olla keinonenäsovellus", ehdottaa Müller. 

"Itse asiassa markkinoilla on jo hajuantureita, jotka voisi helposti integroida mobiililaitteisiin. Kunhan hajuantureita löytyy massatuotteista, olemme toivon mukaan valmiina hyödyntämään niitä olemassa olevissa paikannus- ja navigaatiojärjestelmissä. Hajun avulla voidaan merkittävästi parantaa niiden tarkkuutta. Olemme kuitenkin vasta aloittaneet tutkimustyön ja monta avointa kysymystä on vielä ratkaistava, ennen kuin paikannus onnistuu luotettavasti hajusormenjälkien avulla."

Juttu perustuu Tampereen teknillisen yliopiston tiedotteeseen. Otsikkokuva: Flickr / Maggie A-Day.

Nyt laitetaan tuoksuja digitaaliseen muotoon

Ma, 01/25/2016 - 14:55 Toimitus
Koiran kuono


Tampereella käynnistetään hanke, missä kehitetään menetelmää tuoksujen digitointiin.


Tampereen yliopiston ja Tampereen teknillinen yliopiston yhteisessä Digital Scents (DIGITS) -tutkimushankkeessa kehitetään järjestelmäprototyyppi, jossa keinotekoinen hajuaisti mittaa ja muuntaa tuoksuja numeeriseen muotoon, minkä jälkeen tuoksut voidaan tuottaa uudelleen tarkoin hallittavalla itseoppivalla tuoksusyntetisaattorilla.

Näin tuoksuja voidaan tulevaisuudessa syntetisoida aistittaviksi digitaalisen kommunikaatioverkon avulla ihmisille ja jopa toisille koneille ympäri maailman. Työ luo pohjaa järjestelmille, jotka voivat reaaliajassa välittää tuoksuaistimuksia ja -kokemuksia kaikkialle maailmaan.

Sähköisiä neniä käytetään toistaiseksi tutkimuksen lisäksi mm. teollisuudessa ja laaduntarkkailussa, mutta elektronisilla tuoksutekniikoilla on varsin suuria mahdollisuuksia myös viihteessä, käyttöliittymissä ja ihmisen sekä tekniikan vuorovaikutuksessa tulevaisuudessa. 

Nyt käynnistettävässä tutkimuksessa yhdistetään monitieteisesti korkean tason osaamista kemiallisesta aistimisesta, mikrofluidistiikasta, koneoppimisesta, psykologiasta, vuorovaikutteisesta teknologiasta ja alan suomalaisista yrityksistä. Työ kattaa tutkimuksen, kehitystyön, anturi- ja toimilaiteteknologioiden yhdistämisen ja järjestelmän testauksen ihmisillä. 

Suomen Akatemia on myöntänyt Digital Scents -tutkimushankkeelle rahoituksen, joka kytkeytyy Suomen Akatemian ICT 2023 -tutkimusohjelman neljänteen teemaan Kehittyneet mikrosysteemit: älykkäistä komponenteista kyberfysikaalisiin systeemeihin

Hankkeen vastuullinen johtaja on professori Veikko Surakka Tampereen yliopiston informaatiotieteiden yksiköstä, ja hän tutkimusryhmineen vastaa myös tuotettavien tuoksujen aistimiseen liittyvästä kokeellisesta tutkimuksesta.

Professori Jukka Lekkala Tampereen teknillisen yliopiston Systeemitekniikan laitokselta vastaa tutkimusryhmineen tuoksuja analysoivien teknologioiden kehityksestä.

Professori Pasi Kallio Tampereen teknillisen yliopiston Systeemitekniikan laitokselta vastaa tutkimusryhmineen itseoppivien tuoksusyntetisaattoriteknologioiden kehityksestä.

Tutkimuksen kansainvälinen yhtesityökumppani on professori Kalle Levon (New York University, School of Engineering) tutkimusryhmineen. Suomalaisina yritysyhteistyökumppaneina ovat Environics Oy ja Kenzen Oy.

Hankkeen kokonaisbudjetti on noin 1,3 miljoonaa euroa, josta Suomen Akatemian rahoitusosuus on noin 900 000 euroa. Vuoden 2016 alussa alkanut tutkimus kestää kaksi vuotta.

Kuva: Brian Barnett / flickr

Uutinen perustuu Tampereen yliopiston tiedotteeseen.

Petterillä on oikeasti punainen kuono

Ma, 12/02/2013 - 00:59 Jari Mäkinen
Poron punainen kuono lämpökuvassa

Vuoden 2012 joulukuun 17. päivän British Medical Journalissa julkaistiin norjalaistanskalainen kiinnostava tutkimus: "Why Rudolph’s nose is red: observational study".

Kyseessä oli poron nenän punaisuudesta jouluhengessä tehty havaintotutkimus, ja se on jälleen hyvin ajankohtainen. Nimittäin Petterillä – ja muilla poroilla – on oikeasti punainen kuononpää, mutta sen tehtävänä ei ole varsinaisesti valaista matkantekoa pimeässä, vaan auttaa nenää pysymään lämpimänä myös kovalla pakkasella.

Nenässä on runsaasti ohuita verisuonia, jotka edesauttavat paitsi verenkiertoa nenässä niin myös säätelevät aivojen lämpötasapainoa.

Voi siis sanoa, että samalla kun nenä pysyy pakkasella lämpimänä tuoreen, lämpimän veren ansiosta, niin nenä toimii myös lämpösäteilimenä, joka hohkaa aivojen ylimääräisen lämmön ympäröivään viimaan.

Vaikka paljain silmin nenä ei ole kovin punainen, näkyy lämpimyys sekä punaisuus hyvin lämpökameran kuvassa. Tromsøn ja Amsterdamin yliopiston tutkijat paneutuivat asiaan kuvaamalla ensin viiden terveen ihmisen neniä ja havaitsivat, että keskimääräinen verisuonitiheys ihmisnenässä on 15 mm/mm2. Samalla menetelmällä tutkimalla poronnenien (kaksi poroa tutkittiin) verisuonitiheys oli 25% suurempi.

Asia erikseen ovat esimerkiksi punanenäiset ihmiset, joita etenkin pikkujouluaikaan on liikenteessä – mutta siihen palaamme joskus toiste (kenties).

Kuva: professori Can Ince ja British Medical Journal