На пути к бионике

Мы так детально остановились на органах обоняния человека и животных, потому что в этих высокосовершенных устройствах, созданных и отработанных природой на протяжении миллионов лет эволюции, заложены безграничные возможности для моделирования и построения многих технических систем хеморецепции, в которых давно и остро нуждаются если не все, то большинство областей человеческой практики. Разве не похожа, например, проблема сближения автономно управляемых объектов в космосе с тем, как летят навстречу друг другу самец и самка сатурнии, руководствуясь запахом единичных молекул эпагона. Здесь интересно буквально все: и система обработки информации, и механизмы управления и самонаведения. Если даже считать, что запах имеет сигнальное значение только в воздушной или водной среде и не может использоваться в космосе (хотя пока нет достаточных оснований отрицать такую возможность), то и для первых двух сред такие большие расстояния (до 11 километров) позволяют назвать большое число технических приложений. Многообещающие перспективы, например, открываются в создании дистанционной химической сигнализации по образцу и подобию органов обоняния "дымных жуков", слетающихся, как известно, на пожарища с расстояний до 80 километров. Искусственные органы обоняния могли бы стать незаменимыми устройствами в различных областях химической промышленности: ведь ассортимент имеющихся сейчас электронных датчиков для снятия информации о процессах химизма очень мал, параметры этих датчиков давно уже не удовлетворяют требованиям современной и будущей химической промышленности. Технический аналог человеческого органа обоняния можно весьма успешно применить в парфюмерной промышленности, в частности в производстве духов. Здесь искусственный нос сможет гораздо лучше парфюмеров, инженеров-экспертов следить за процессом производства и качеством продукции, появится возможность создавать духи любого аромата синтетическим путем из дешевого сырья. Надо будет лишь позаботиться о том, чтобы синтезированная молекула по форме и величине или по колебательным свойствам напоминала природную носительницу приятного запаха. Искусственные обонятельные анализаторы могут найти широкое применение в пищевой промышленности. Это могут быть сигнализаторы начавшейся порчи продуктов, дегустаторы исходного сырья и готовой продукции, устройства, позволяющие приспособить запах тех или иных продуктов к вкусам потребителей. На предприятиях, в научно-исследовательских институтах, в лабораториях, имеющих дело с токсическими материалами, искусственный нос позволит обнаружить чреватую опасностью утечку ядов, и прежде всего тех, которые не улавливаются, не воспринимаются обонянием человека.

Над созданием искусственных органов обоняния на протяжении последнего десятилетия энергично трудятся ученые и инженеры ряда стран. Работа ведется в нескольких направлениях, преследуются различные цели и задачи. В США, например, моделирование органов обоняния живых существ подчинено прежде всего военным и полицейским нуждам. Так, при изучении обоняния угрей учеными было установлено, что эти рыбы могут обнаруживать по запаху спирт в разведении, равном 6-10-20. Иными словами, достаточно в Ладожском озере (объем воды в нем равен 3500 кубическим километрам) развести 1 грамм спирта, чтобы угорь мог отличить эту воду от другой! Узнали об этом американские военные специалисты-и всполошились. Еще бы,- ведь с помощью такого прибора подводная лодка могла бы "взять след", оставленный в открытом океане неприятельским судном. И вот американские инженеры несколько лет бьются над созданием устройства, которое могло бы обнаруживать корабли по запаху, то есть по наличию в воде пахучих примесей, остающихся в кильватерной струе движущихся кораблей.

Журнал "Юнайтед Стейтс ньюс энд Уорлд рипорт" сообщил, что американские ученые по заказу Пентагона создали специальный "электронный нос", способный опознавать запах человеческого тела. Установленный на вертолете такой "нос", как утверждают его изобретатели, позволит на значительном расстоянии обнаруживать скопления людей, чтобы определить дислокацию воинских подразделений.

В Иллинойском технологическом институте (США) по контракту с Федеральным агентством авиации разработан "электронный нос" для того, чтобы обезопасить пассажиров от возможных взрывов бомб, подкладываемых гангстерами в самолеты. Для обнаружения бомбы достаточно четырех минут, то есть времени, пока самолет рулит с герметически закрытыми дверями и люками от аэропорта к старту.