Post by InDeepNight

記得電影《香水》中那個職業「聞香師」的寫照嗎？其實直到現今，依然有類似的職業存在，不過以現代的科學進展來說，像這一類的職業，應該絕大部分都會被電子元件所取代，除了人類主觀的感受之外（其實只要比對的資料庫夠龐大，一樣能夠被大量的資料比對所取代），因為電子元件具有可複製、替代和時效性的優勢，簡單說起來就是像電子鼻這樣子的現代科技，絕對能夠為我們的生活帶來更多便利性。

舉例來說，如果有像瓦斯或是不明氣體外洩，我們通常只能夠憑藉著氣味來判斷是否有害，這時候電子鼻就能夠為我們偵測周遭所具有的潛在風險，畢竟有很多氣味對我們來說，是我們可能忽略卻又有即時傷害的氣體，如果單憑人力或是以造成的危害來判斷其風險，那我們不就也跟實驗用的小白鼠一樣，這時候就可以看出這種電子設備的優勢。

雖然現在還是有許多商業的考量需要突破，才能夠讓這種技術的應用更平民化，不過，我還是可以帶大家先來瞭解一下，這個在未來很有可能與我們生活息息相關的技術。

電子鼻的原理：

電子鼻的產生，其實也是為了解決早期對於氣味的量測方式，只能透用氣體色譜分析儀（Gas Chromatography）與質譜儀（Mass Spectrometry）的鑑定，因為在實際應用及現場操作上，原本的量測方式並不便利且相當費時，所以才會發展出電子鼻（嗅覺）的相關技術。 

其實電子鼻的原理如同人類聞到氣味後的訊號傳遞，可以分為三個部分，分別是： 

1. 樣品接受器：如同鼻子的嗅覺細胞。
2. 感測器：類似大腦接受及處理相關訊息。
3. 信號處理器：將得到的訊息與記憶中的氣味比對。

對於電子鼻來說，最重要的關鍵元件就是「感應器」，因為感測器就主導著電子鼻成本、感測時間和銷售價格...等，目前感測器的形態大多是採用「感應器陣列」的方式來設置，因為如果只採用單一感測器，對於氣味的鑑別度可能會不夠精確，因此，採用陣列的方式來處理氣味的訊號，單一感測器只要對單一氣味有明顯的響應即可，就可以透過感應器陣列的組合，辨別出不同氣味，靈敏度及鑑別度也較高。

至於感應器的類型，從早期的導電度型 、壓電型、光學型或頻譜型...等，其實也各有其優劣，例：「導電度型」較常應用在攜帶型的電子鼻（容易受濕度影響）、「壓電型」的電子技術較為複雜、「光學型」的成本較高...等，所以在不同應用的條件上，可能會選用不同感應器類型的電子鼻。

現在新的感應器有採用高分子薄膜，或是透過在微小聚合物結構上的振動來做為感應器的主要技術，進一步加強感應器的應用層面或是靈敏度，甚至可以跟無線網路的系統連結（參考連結），更加提升其應用的層面，讓原本價格相當昂貴的電子鼻（動輒上萬美金），有機會能夠壓低其生產的成本，讓更多產業能夠導入相關技術，降低研發或量測時所耗費的大量時間與金錢。

電子鼻的應用：

在看過了電子鼻的介紹和原理之後，應該可以想像電子鼻的應用層面有多廣，從食品加工、環境監測、公共安全、毒物檢測和醫學診斷...等，都可以透過電子鼻來進行快速判斷，甚至用在藥物的分類與判別，或者是在出、入境時，用於檢查旅客行李中是否含有爆炸物等違禁品。（現在台灣海關亦有導入緝毒犬，加強在氣味上的查緝）

接著介紹幾種較為常見的電子鼻應用（目前仍停留在商業應用居多），或許未來你也有機會親身使用到類似電子鼻的工具，甚至擴展電子鼻的應用觸角，相信這個技術還擁有許多潛在的可能性。 

1.      食品加工：

電子鼻能夠確保食品原料是否純正，是否有挾帶其它化學成份（例：毒奶粉事件）、分析現行產品、新產品的開發、競爭對手口味研究，甚至是包裝材料對於產品的氣味殘留...等，甚至可以透過電子鼻來辨別假酒的真偽。

2.      環境監控：

電子鼻可以判斷大氣中是否具有危害性的氣體、工廠臭氣污染的監控及處理，或是揮發性氣體的定性和定量分析。尤其像工安意外的現場，經常會伴隨著不明氣體外洩或是濃度超標的情事，因為氣體較不穩定，若是在尚未釐清氣體種類就貿然進行處置，往往是徒增施救人員的危險，這時候電子鼻就能夠派上用場，在最短的時間內進行判斷及檢測，縮短其災害擴大的可能性。

3.      公共安全及軍事用途：

目電子鼻在公共安全的應用上，還是著重在航空運輸，因為航空運輸具有高度的封閉性，尤其是國際間發生了許多恐怖事件（例：美國９１１事件）之後，對於爆裂物的控管都相當嚴密，德國甚至已經研發出專門用於炸藥辨識的電子鼻，同時這項技術能夠用於軍事用途上，若是遇到生化戰劑，也能夠協助軍方快速辨別為何種類型，甚至在航空應用上，先前的火星登陸任務中，也有採取電子鼻的技術來進行分析。

4.      醫學診斷：

電子鼻目前對於檢測腎臟疾病、肝硬化的患者已經有不錯的準確度，未來還有機會適用於尿毒症或其它在氣味上有明顯特徵的疾病，如此一來，能夠更快地檢驗出健康的潛在風險，而不用像傳統的醫學診斷，需要耗費較長的等待時間。

結論：

看完有關電子鼻原理、應用之後，你一定會覺的相當納悶，問什麼這麼便利的東西，在我們生活中卻不常見，其實在提到電子鼻的應用時，就已經提及，它目前仍停留在商業應用居多，再不然就是與國家、公眾利益有關時，才有機會見到採用這項技術的產品。

雖然最近在它的關鍵元件「（陣列）感測器」的發展有不小的突破，有機會降低其製造成本，進而達到大量生產，並且能夠擴展它的應用層面，但是直到目前為止，它仍是屬於高單價的特殊產品，因此，若是沒有商業應用的支持，一般消費者、公司或是團體，怎麼可能會為了極少數的應用機會，導入相關產品，或是進行使用或判讀資料人員的培訓。

從以上的介紹，我們可以確定以目前電子鼻的技術，還沒有辦法取代成為人類的鼻子，但是說不定有機會整合在現代的電子產品中，為我們帶來更多不同的生活體驗，或許下次你跟朋友討論到某個食物好不好吃時，就是拿出具有電子鼻功能的設備來分析一番，而不再是用甜不甜、酸不酸的主觀印象來表達了。