Mänsklig andetag bär på en bredd av information, och KAUST-forskaren Osama Amin har samarbetat med KAUSTs Mohamed-Slim Alouini och Basem Shihada och kollegorna Maryam Khliad och Said Ahmed vid Information Technology University, Pakistan, att utnyttja den informationen.

Ända sedan slutet av 1700 -talet forskare och uppfinnare har tagit fram sätt att förbättra mänsklig telekommunikation från telegrafen, telefonen, mobiltelefonen och nu internet. Under senare år har det har varit en hype kring multidimensionella medier. Efterfrågan på denna typ av nästa generations media har fått forskare att undersöka sätt att lägga till andra sinnen, som lukt, beröring och smak, till de traditionella ljud- och synsinnena.

Forskare har redan hittat sätt att extrahera information om människokroppen från andetag. Andningsapparaten, som uppskattar alkoholhalten i blodet, uppfanns på 1950 -talet. På senare tid, kliniker har använt andetagsprov som samlats in från patienter för att upptäcka virus, som mänsklig influensa, eller till och med för att diagnostisera cancer, som bröst- och lungtumörer. Nästan 1, 000 flyktiga organiska föreningar har hittills identifierats i ett friskt mänskligt andetag, som varierar beroende på hälsa, ålder, diet, sex, kroppsfett, höjd och livsstil.

Teamet tänker sig ett ännu bredare koncept. De har redan designat en systemarkitektur som teoretiskt kan upptäcka en person som är infekterad med ett virus mitt i ett trångt område, som en flygplats.

"Vår idé är att konstruera ett kommunikationssystem med inandning och utandning, där informationen bärs i molekyler, " förklarar Amin.

Att konstruera ett sådant andningskommunikationssystem kommer att öppna dörren till en ny generation av trådlösa kroppsnätverk, han förklarar. Dessa är de kommunikationssystem som används av läkare, till exempel, för att trådlöst övervaka hälsan med hjälp av bärbara och implanterade sensorer som kan kommunicera information till en fjärrenhet.

Ett andningskommunikationssystem kommer inte att ersätta den här typen av inställningar, men det kan erbjuda en ännu större grad av frihet för verkliga tillämpningar, sådana som behövs för att övervaka patienter under karantän.

Teamet etablerar nu tvärvetenskapliga samarbeten med experter inom många områden för att definiera de bästa kommunikationskanalmodellerna som kan användas för detta tillvägagångssätt. De ställer frågorna - Vilken typ av information kan utbytas? Vilka typer av molekylära föreningar skulle införas i systemet för att interagera med människokroppen? Vilka typer av sensorer och detektorer behövs för att skicka och ta emot information? Och vilka säkerhets- och integritetsfrågor behöver åtgärdas?

Teamet använder också den information som kan sammanställas från utandningsandning för att lära maskininlärningsalgoritmer hur man övervakar människors hälsa, mäta fysiska aktiviteter, och till och med övervaka en persons psykologiska status, säger Amin. Dessa algoritmer kan sedan användas tillsammans med sensorer i framtida mobiltelefoner, han säger. "Precis som vi tränar mobiltelefoner för att känna igen signaturer, röster och människors ansikten; andningsträning kan användas för att identifiera individer och för att övervaka deras övergripande välbefinnande, säger Amin.