Sejauh ini array tersebut telah diuji coba pada tikus, dengan versi untuk anjing akan datang kemudian, Lavella mengatakan. Dalam video demo yang hanya ditonton oleh WIRED, seorang ilmuwan Canaery menggunakan tongkat untuk menangkap sampel udara dari empat cawan petri yang berbeda, masing-masing berisi odoran yang berbeda. Tongkat itu berdering dan mengirim molekul bau melalui tabung ke kapsul yang menampung tikus yang dilengkapi dengan antarmuka hidung-komputer. Beberapa detik setelah hewan mencium bau tersebut, informasi bau dikirim ke ponsel yang duduk di atas kapsul. Aplikasi seluler menampilkan nama senyawa yang dicium hewan, serta skor kualitas yang memperhitungkan akurasi dan konsentrasi molekul.
Saat ini, prototipe tikus Canaery dapat mendeteksi percepatan pengapian dan bubuk tanpa asap yang digunakan dalam amunisi, serta metamfetamin, kokain, dan fentanyl.
Pada mamalia, hidung dan otak bekerja bersama untuk mendeteksi bau. Ketika molekul bau masuk ke dalam lubang hidung, mereka melekat pada reseptor olfaktori. Manusia memiliki sekitar 450 jenis reseptor olfaktori, sementara anjing memiliki dua kali lipatnya. Setiap bau merangsang kombinasi jenis reseptor yang berbeda, menghasilkan sinyal listrik yang unik. Sinyal itu dikirim ke bulb olfaktori untuk diproses. Lavella menyamakan permukaan bulb olfaktori dengan papan catur. Ketika bau masuk, kotak-kotak menyala di papan catur dalam pola tertentu.
Canaery menggunakan perangkat lunak kecerdasan buatan untuk mengenali pola-pola tersebut dan mengaitkannya dengan bau. Setelah menanamkan array, ilmuwan mengekspos hewan pada bau untuk melatih model AI. Lavella mengatakan perangkat lunak dapat dilatih dalam sekitar tiga sesi. Selama sesi tersebut, ilmuwan menyajikan lebih dari dua puluh sampel bau yang sama kepada hewan. Kemudian, hewan tersebut terpapar bau lagi untuk memvalidasi model AI.
Array saat ini yang ditanamkan pada tikus demo memiliki 128 elektroda yang menangkap sinyal saraf dari bulb olfaktori. Para peneliti di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore sedang mengerjakan array baru dengan 767 elektroda untuk menangkap informasi lebih banyak. “Perangkat generasi berikutnya itu akan memungkinkan kami memiliki performa yang lebih baik di lapangan melawan bau latar kompleks dan uap yang mengganggu yang ada di udara,” kata Lavella.
Mendekode bau bukanlah usaha baru sama sekali. Para peneliti telah bekerja pada teknologi “e-nose” untuk mendeteksi bau selama 40 tahun terakhir. Perangkat-perangkat ini menggunakan sensor-sensor kimia untuk mengubah molekul-molekul bau menjadi sinyal listrik, yang kemudian dianalisis oleh sistem pengenalan pola untuk mengidentifikasi sumber bau. Namun, perangkat-perangkat ini historisnya hanya dapat mendeteksi rentang bau yang kecil.
“Hewan dapat melakukan hal-hal yang tidak bisa kami dapatkan dari sensor-sensor saat ini, jadi itu adalah cara cerdas untuk mengatasi masalah tersebut,” kata Joel Mainland, seorang peneliti olfaktori di Pusat Indra Kimia Monell, sebuah institut riset nirlaba di Philadelphia.
Canaery\’s array, yang ditempatkan di permukaan bulb olfaktori hewan, lebih tipis dari selembar tisu dan seperempat ukuran perangko AS.
Foto: Blaise Douros/LLNL\”.