De menselijke adem bevat een schat aan informatie, en KAUST-onderzoeker Osama Amin is een samenwerking aangegaan met KAUST's Mohamed-Slim Alouini en Basem Shihada en collega's Maryam Khliad en Said Ahmed van de Information Technology University, Pakistan, om die informatie te benutten.

Sinds het einde van de 18e eeuw, wetenschappers en uitvinders hebben manieren bedacht om de menselijke telecommunicatie te verbeteren via de telegraaf, de telefoon, de mobiele telefoon en nu het internet. In meer recente jaren, er is een hype ontstaan ​​rond multidimensionale media. De vraag naar dit soort media van de volgende generatie heeft onderzoekers ertoe aangezet manieren te onderzoeken om andere zintuigen toe te voegen, zoals geur, aanraken en proeven, naar de traditionele klank- en gezichtszintuigen.

Wetenschappers hebben al manieren gevonden om informatie over het menselijk lichaam uit de adem te halen. De ademanalyse, die het alcoholgehalte in het bloed schat, werd uitgevonden in de jaren vijftig. Recenter, clinici hebben ademmonsters van patiënten gebruikt om virussen op te sporen, zoals menselijke griep, of zelfs om kanker te diagnosticeren, zoals borst- en longtumoren. bijna 1, 000 vluchtige organische stoffen zijn tot nu toe geïdentificeerd in een gezonde menselijke adem, die variëren afhankelijk van de gezondheid, leeftijd, eetpatroon, seks, lichaamsvet, lengte en levensstijl.

Het team heeft een nog breder concept voor ogen. Ze hebben al een systeemarchitectuur ontworpen die in theorie een persoon kan detecteren die is geïnfecteerd met een virus vanuit een druk gebied, als een luchthaven.

"Ons idee is om een ​​communicatiesysteem te bouwen met behulp van ingeademde en uitgeademde adem, waar de informatie wordt gedragen in moleculen, " legt Amine uit.

Het bouwen van een dergelijk ademcommunicatiesysteem zal de deur openen naar een nieuwe generatie draadloze lichaamsnetwerken, hij legt uit. Dit zijn de communicatiesystemen die door artsen worden gebruikt, bijvoorbeeld, om de gezondheid draadloos te bewaken met behulp van draagbare en geïmplanteerde sensoren die informatie kunnen doorgeven aan een apparaat op afstand.

Een ademcommunicatiesysteem zal dit soort opstelling niet vervangen, maar het kan een nog grotere mate van vrijheid bieden voor real-life toepassingen, zoals die nodig zijn om patiënten in quarantaine te controleren.

Het team gaat nu multidisciplinaire samenwerkingen aan met experts op vele gebieden om de beste communicatiekanaalmodellen te definiëren die voor deze aanpak kunnen worden gebruikt. Ze stellen de vragen:Welke soorten informatie kunnen worden uitgewisseld? Welke soorten moleculaire verbindingen zouden in het systeem worden geïntroduceerd om te interageren met het menselijk lichaam? Welke soorten sensoren en detectoren zijn nodig om informatie te verzenden en te ontvangen? En welke beveiligings- en privacykwesties moeten worden aangepakt?

Het team gebruikt ook de informatie die kan worden verzameld uit uitgeademde adem om machine learning-algoritmen te leren hoe de menselijke gezondheid te bewaken, fysieke activiteiten meten, en zelfs de psychologische status van een persoon controleren, zegt Amine. Deze algoritmen zouden dan samen met sensoren in toekomstige mobiele telefoons kunnen worden gebruikt, hij zegt. "Net zoals we mobiele telefoons trainen om handtekeningen te herkennen, stemmen en gezichten van mensen; ademtraining zou kunnen worden gebruikt om individuen te identificeren en hun algehele welzijnstoestand te volgen, ' zegt Amine.