Інноваційний штучний ніс в Берклі
У Берклі розроблено інноваційний штучний ніс на основі масиву з 16 газових датчиків, який здатен виявляти харчові алергени, такі як волоські горіхи та арахіс, а також визначати свіжість продуктів. Цей пристрій використовує вуглецеві нанотрубки і функціонує за кімнатної температури, навчаючись розпізнавати 7 різних продуктів і визначати стан трьох видів їжі.
Дослідження провела докторантка Карла Бассіл, яка є членом дослідницької групи Javey. Штучний ніс навчено розпізнавати такі продукти, як:
- полуниця
- чорниця
- банан
- волоський горіх
- фундук
- кешью
- арахіс
Пристрій також може розпізнавати запах сирої курки, молока та яєць у свіжому стані, а також після 24 і 48 годин перебування при кімнатній температурі. Чутливість штучного носа дозволяє йому виявляти запах 0,05 грама ізольованого волоського горіха, що становить приблизно соту частину середнього очищеного волоського горіха.
Однак варто зазначити, що чутливість пристрою не була перевірена в середовищах з іншими газами, такими як салат чи торт. Концепція електронного носа існує з 1980-х років, але у новій розробці використано вуглецеві нанотрубки як провідний матеріал. Вуглецеві нанотрубки утворюють шари товщиною близько кількох нанометрів, а сенсорний чіп виготовлено методом лиття під тиском.
Карла Бассіл зазначила, що «розумні» холодильники, оснащені датчиками, якими можна керувати зі свого телефону, були б чудовим застосуванням для такої технології.
Вона також пояснила, що «можна уявити це як набір цифрових смакових рецепторів, де кожен датчик на цьому чіпі унікально реагує на різні молекули газу, що йому пред'являються». За її словами, «кожен із цих 16 датчиків має різну сенсорну плівку, і вона працює, перетворюючи хімічні реакції між поверхнею датчика та молекулою газу на електричні сигнали».
Потенціал технології
Основна ідея полягає в тому, що «ми можемо використовувати відносну селективність газових датчиків у поєднанні з можливостями машинного навчання розпізнавання образів, щоб визначити, який газовий відбиток пов'язаний з кожною їжею». В результаті виходить сенсорний чіп, який, за словами Карли Бассіл, «набагато чутливіший і набагато об'єктивніший, ніж будь-який людський ніс».
Розробка штучного носа в Берклі має потенціал значно покращити безпеку харчових продуктів та зменшити ризики, пов'язані з харчовими алергіями. Застосування цієї технології в "розумних" холодильниках може забезпечити споживачів додатковою інформацією про свіжість продуктів, що, у свою чергу, може знизити кількість харчових відходів. Подальші дослідження та вдосконалення цієї технології можуть відкрити нові можливості в галузях, пов'язаних зі здоров'ям та безпекою харчування.