Projekt nr BIOSTRATEG3/347105/9/NCBR/2017

Prognozowanie zagrożeń ekosystemów leśnych poprzez implementację innowacyjnego elektronicznego systemu rozpoznawania zapachów.

Kierownik projektu: Karpierz Mirosław

Wartość projektu: 9 120 500 PLN

Źródło finansowania: Projekty finansowane przez NCBiR (NCBR) - BIOSTRATEG

Czas realizacji: 02.01.2018 - 31.12.2021

Zagrożenie lasów przez różnego rodzaju szkodliwe mikroorganizmy widoczne jest w wielu rejonach naszego kraju. W sytuacji, gdy stosowanie środków chemicznych nie jest akceptowalne, pozostają do wykorzystania inne metody, w szczególności metody biologiczne z zastosowaniem feromonów. Jedynym urządzeniem pomiarowym, przydatnym w rozwijaniu tego rodzaju nowatorskich metod opartych na zapachach, jest system nazwany nosem elektronicznym (e- NOS).

W ramach niniejszego projektu zbudowane zostanie urządzenie elektroniczne oparte na sensorach o dużej czułości i przystosowane do pomiaru stopnia zagrożenia przez wybrane szczególnie groźne szkodniki lasów, jak barczatka sosnówka Dendrolimus Pini L i lęgniowce z rodzaju Phytophthora. Budowany system elektroniczny zostanie oparty na „sztucznej inteligencji” oraz nowej matrycy selektywnych czujników o selektywności i wykrywalności odpowiedniej do wykonywania dedykowanych analiz chemicznych. Zostaną opracowane i wykonane matryce czujników powierzchniowo modyfikowane warstwami polimerów wdrukowanych molekularnie. Matryce te utworzą nosy elektroniczne, które będą rozpoznawały grupy analitów z odpowiednią selektywnością i wykrywalnością w obszarze biologicznej ochrony środowiska leśnego. Z uwagi na złożony skład mieszanin substancji emitowanych przez te układy, dopiero zastosowanie e-NOSa z zaawansowanymi systemami przetwarzania sygnałów analitycznych, takich jak sztuczne sieci neuronowe, oraz zbudowanie baz danych tych sygnałów sprawi, że skonstruowany e-NOS będzie się nadawać do wykrywania poszukiwanych analitów w terenie. Rezultatem projektu będzie system elektroniczny typu e-NOSa, wytworzony przy wykorzystaniu zintegrowanej mikromatrycy czujników, np. systemu KAMINA.

Przygotowane innowacyjne rozwiązanie oparte na „sztucznej inteligencji” i matrycy selektywnych czujników, opracowane w ramach projektu, nadawać się będzie do szerokiego wykorzystania nie tylko w ochronie ekosystemów leśnych, lecz również w innych obszarach społeczno-gospodarczych i środowiskowych, jak na przykład przetwórstwo żywności, wysypiska śmieci, również w ustawodawstwie, aby przyczynić się do ochrony przed uciążliwymi zapachami.