De kunstneus; Een geurdetector van geleidende kunststoffen onderscheidt al dertig luchtjes. Hij wordt ingezet bij bierbrouwen en truffelzoeken, maar is lang niet volmaakt

Onwennig houdt de verslaggever zijn wijsvinger onder een reukpijpje dat met een schakelkastje en een computer is verbonden. Luttele seconden later verschijnt er op het computerscherm een traphuis-achtige grafiek. ''De computer heeft nu de geur van uw vinger geanalyseerd en onthouden,'' zegt Krishna C. Persaud van de University of Manchester Institute of Science & Technology (UMIST).

Tien jaar geleden leek de ontwikkeling van elektronische geurherkenners onmogelijk. Ook nu nog noemt de in geurwaarnemingen gespecialiseerde hoogleraar E.P. Koster van de Rijksuniversiteit van Utrecht de neus 'een van de minst begrepen zintuigen'. De mens ruikt met een stukje slijmvlies ter grootte van een gulden, dat hoog in de neusholte ligt en uit meer dan 50 miljoen reukcellen bestaat. Kleine trilharen vangen daar moleculen op en geleiden ze naar receptoren op de zenuwcellen die reukprikkels doorgeven aan de hersenen. Welke moleculaire structuren voor welke geursensaties verantwoordelijk zijn weten we nog nauwelijks, behalve dat kleine moleculaire veranderingen sterk geurende stoffen reukloos kunnen maken. De (on)aangenaamheid van een geur kan vooralsnog niet precies worden verklaard uit de chemisch actieve groepen in een molecuul.

Maar misschien is dat ook niet nodig. Sommige wetenschappers vermoeden dat onze reukcellen 'non-specifiek' zijn. De geurmoleculen zouden zich niet aan een maar aan meer reukcellen hechten. Persaud: ''Men neemt aan dat er slechts dertig verschillende typen reukcellen zijn die alle geuren kunnen onderscheiden. Vermoedelijk is ruiken een soort patroonherkennen.''

Deze veronderstelling bood tien jaar geleden nieuwe perspectieven voor het onderzoek naar elektronische geurherkenners. Patroonherkenning is immers iets dat computers heel goed kunnen; het enige dat ontbrak waren goede reuksensoren. Er bestonden al wel gasdetectoren met gevoelige metaaloxyden, maar die werken alleen als de oxyden eerst flink verhit worden. Persaud: ''De doorbraak kwam begin jaren tachtig met de ontdekking van geleidende polymeren. Die bleken bij kamertemperatuur zeer gevoelig te zijn voor stoffen als ammonia (ammoniak in water). Kunststoffabrikanten waren daar niet zo blij mee; zij wilden juist stabiele halfgeleiders. Maar geuronderzoekers sprongen een gat in de lucht.''

Het voor geursensoren meest bestudeerde polymeer is polypyrrol, een geleidende kunststof eigenschappen. Op basis van deze polymeren en bijna even gevoelige tinoxyden zijn, o.a. door UMIST in Manchester en door de universiteit van Warwick, reuksensoren ontwikkeld voor het herkennen van onder meer ammonia en aspartaam (een kunstmatige zoetstof die onder de naam NutraSweet toepassing vindt in dieetfrisdranken). Nieuwere detectoren bestaan uit twintig verschillende sensoren, die elk verschillend reageren op stoffen als chloroform, aniline, methanol, ethylacetaat, aceton en water. Voor iedere stof geeft de detector een ander grafisch patroon af.

De reuksensoren van de Olfaction Research Groep van de universiteit van Warwick kunnen verschillende soorten bier onderscheiden. In de toekomst hoopt men sensoren te ontwikkelen voor de detectie van cannabis, heroine en explosieven. UMIST en een chemielaboratorium uit Toulouse introduceerden een jaar geleden een apparaat dat truffels ruikt, eetbare paddestoelen die in Zuid-Europa in eiken- en kastanjebossen groeien. Voor de truffeljacht worden afgerichte honden en varkens ingezet. De truffeldetector is 'afgericht' op stoffen als methylbutanol, ethanol en dimethylsulfide herkent, belangrijke chemische componenten van de truffel. Tot nu toe is de hond de sensor nog steeds te slim af.

Geuronderzoekers denken ook aan forensische toepassingen. Dieven laten niet alleen vingerafdrukken, maar ook geursporen achter. Die geuren kunnen in het laboratorium worden opgezogen met behulp van een hoge-druk-vloeistof chromatograaf, die de aard en concentratie van de samenstellende chemische substanties ontleedt. Barbara Sommerville van de Universiteit van Cambridge ontwikkelt al enige tijd speciale technieken waarmee allerlei lichaamsgeuren kunnen worden herkend, zelfs wanneer zij zijn 'overdekt' met zeepgeuren.

In ons land wordt forensisch geuronderzoek reeds in de praktijk toegepast. Verdachten van ernstige delicten in Rotterdam moeten verplicht hun lichaamsgeur afstaan aan de politie. De geurmonsters worden bewaard in glazen potten, opdat ze later kunnen worden vergeleken met nieuwe geurafdrukken. Deze methode - ontwikkeld door adjudant J.C. de Bruin van de hondenbrigade van de Rotterdamse politie in samenwerking met TNO en de universiteit van Utrecht - is zeer effectief gebleken. Nu heeft men voor het vergelijken van de geuren nog een hond nodig, maar in de toekomst zou een reukdetector het werk kunnen doen.

De reuksensoren zullen wel verder verbeterd moeten worden. Een geoefende parfumist kan 10.000 geuren onderscheiden, een normaal mens altijd nog zo'n duizend, maar geursensoren hebben bij dertig geuren al problemen. Ze kunnen ook niet in de open lucht worden gebruikt, omdat de geuren zich daar met andere (voor de sensor storende) luchtjes mengen. Toch hoopt men in de toekomst reuksensoren te kunnen ontwikkelen die bijvoorbeeld stankoverlast zouden kunnen kwantificeren, iets waartoe onze neus niet in staat is. Sommige toepassingen lijken eenvoudiger te realiseren. Zo heeft de Universiteit van Warwick 600.000 pond uitgetrokken voor de ontwikkeling van de biersensor, die over twee jaar de produkten van de brouwerij Bass mag keuren.

'We zouden mensen kunnen stimuleren tot een beter gebruik van hun creatieve vermogens. Door creatief te denken zouden we ons denken in het algemeen beter kunnen organiseren. Het gaat er mij niet om dat mensen even creatief worden als Mozart of Shakespeare, maar wel dat we hun creatieve vaardigheden heel gericht zouden kunnen stimuleren.'