¿Qué es un Sensor de Olor?
Un sensor de olor es un instrumento de medida que mide la intensidad de un olor y la expresa numéricamente.
Tradicionalmente, la evaluación de los olores ha sido realizada por personal cualificado, como panelistas de pruebas sensoriales y evaluadores de olores. El sensor de olor realiza esta evaluación en nombre de los humanos y muestra los resultados en forma numérica.
Usos de los Sensores de Olor
Los sensores de olor se utilizan principalmente en los ámbitos de “investigación y desarrollo y control de calidad de productos alimenticios y cosméticos”, “medición de olores ambientales” y “control anormal de gases e incendios”.
1. Investigación, Desarrollo y Control de Calidad de Alimentos y Cosméticos
En los ámbitos de la investigación y el desarrollo y el control de calidad de alimentos y cosméticos, se mide el olor global emitido por el objeto, en lugar de los componentes individuales del gas. Las aplicaciones específicas incluyen la inspección de entrada de materias primas, la inspección de salida de productos y la medición de la frescura de los alimentos.
2. Medición de Olores Ambientales
El campo de la medición de olores ambientales se utiliza cuando la intensidad del olor es un problema. Las aplicaciones específicas incluyen la gestión del entorno de trabajo y la medición de la eficacia de los equipos de desodorización.
3. Control Anormal de Gases de Incendios
En el ámbito de la vigilancia anormal de gases, incendios, etc., se utilizan con fines de gestión de la seguridad. En este caso, no se requiere ninguna correspondencia con el olfato humano.
Se están desarrollando otros sensores con fines de diagnóstico médico, para comprobar la presencia o ausencia de enfermedad mediante la detección de componentes del aliento, que son específicos de los pacientes con cáncer.
Principios de los Sensores de Olor
Existen dos tipos principales de sistemas de sensores de olor: los semiconductores y los de cristal de cuarzo. Se explican a continuación.
1. Sensores de Olor de Semiconductores
Los sensores de olor semiconductores se utilizan desde hace mucho tiempo como sensores de gas. Cuando las moléculas de olor se adsorben en la superficie del semiconductor, se produce una reacción superficial y la resistencia del semiconductor cambia.
Este cambio de resistencia se utiliza para detectar olores. Existen dos tipos de sensores de olor semiconductores: los semiconductores de óxido y los semiconductores orgánicos.
En el tipo semiconductor orgánico, se utiliza polipirrol o poliacetileno como película semiconductora. El tipo semiconductor orgánico puede identificar olores de compuestos orgánicos. Sin embargo, la desventaja es que son caros.
2. Sensores de Olor Basados en Cristales de Cuarzo
Los sensores de olor de cristal de cuarzo tienen una estructura en la que una membrana lipídica, una membrana sensible que imita las células olfativas humanas, está adherida a la superficie del cristal. Cuando las moléculas olorosas se adsorben en la membrana sensible, la frecuencia de resonancia del cristal disminuye debido al efecto de carga de masa.
El sistema utiliza un mecanismo por el cual la cantidad de disminución es proporcional a la masa de la sustancia olorosa adsorbida, y la concentración de la sustancia olorosa se mide midiendo la cantidad de disminución. El sistema es particularmente bueno para identificar sustancias olorosas orgánicas, como whisky, sake, café y perfume.
Otra Información sobre los Sensores de Olor
1. Sensores de Olor Instalados en Teléfonos Inteligentes
En 2019 se desarrolló un sensor de olor compacto que se puede acoplar a un smartphone. El sensor de olor se conecta al teléfono inteligente a través de USB Tipo-C. Está destinado principalmente a su uso en fugas de gas, control de frescura de alimentos y otros productos, olor corporal y controles de alcohol.
El sensor de olores se caracteriza por el uso de un elemento sensor formado por una fina película piezoeléctrica de PZT (titanato de circonato de plomo) recubierta de una película sensible para detectar olores. Para que cada elemento sensor pueda detectar distintos olores, se dispone de 20 elementos sensores diferentes, cada uno con una película sensible distinta, que se montan en un único chip sensor.
El sistema está diseñado para adquirir datos numéricos utilizando el fenómeno por el cual la frecuencia de resonancia cambia cuando se permite que una molécula de olor se adhiera a la membrana sensible a la resonancia aplicada por voltaje. Estos datos numéricos se cotejan con los patrones de cada tipo de olor para identificarlo.
Cuando se conecta a un smartphone, éste sirve también como plataforma de análisis, analizando el tipo y la intensidad del olor detectado y mostrando los resultados del análisis en el smartphone.
2. Cuantificación del Olor a Partir de Sensores de Olor
No existe una norma o unidad de medida clara para “olor”, como “olor” y “hedor” o “fragancia” y “aroma”. Los olores se han medido y expresado en función de la intensidad y la molestia percibidas por el sentido del olfato humano. La “olfatometría” se utiliza para medir el olor y expresar la intensidad y el malestar percibidos por el sentido del olfato humano.
La olfatometría se clasifica en cuatro tipos: intensidad de olor, agrado/desagrado, índice de olor y frecuencia de ciclo, que cuantifican y expresan los olores por pasos. El método de visualización del índice de olor es una cuantificación de la concentración de olor y del índice de olor.
La concentración de olor se define como “el número de múltiplos de dilución necesarios para alcanzar la ausencia de olor cuando se diluye con aire limpio e inodoro”. El índice de olor es el logaritmo ordinario de la concentración de olor multiplicado por 10. Como este método es fácil de incorporar a los sensores de olor, algunos sensores de olor utilizan expresiones acordes con el método de indicación del índice de olor.