Научници изградија уред базиран на графен кој може да осети вкус со речиси човечка прецизност. Со тоа вештачките сензори се приближиваат до човечката способност. Системот користи машинско учење за да интерпретира хемиски сигнали и да класифицира вкусови, дури и оние што не ги видел претходно.
Она што го издвојува овој изум е неговата способност да работи во влажни услови, што е првпат за вештачки системи за вкус. Оваа карактеристика му овозможува подобро да симулира како функционираат вистинските клетки за вкус во човечката уста.
Уредот е изграден од слоевит графен оксид во рамките на нанофлуидна структура. За разлика од претходните обиди, тој ги комбинира и сензорирањето и пресметувањето во една платформа, што го прави системот поинтегриран од традиционалните вештачки јазици.
Графен-оксидот, како и чистиот графен, реагира електрично кога е изложен на различни хемикалии.
Тимот го тренирал сензорот користејќи сигнали од 160 хемикалии поврзани со вообичаени профили на вкусови. Овие сигнали биле внесени во алгоритам за машинско учење, кој изградил меморија за тоа како секој вкус ја менува спроводливоста на материјалот.
Пристапот на учење тесно го отсликува начинот на кој нашите мозоци ги обработуваат сигналите од клетките за вкус. Долго време се веруваше дека луѓето препознаваат пет вкусови, како што се слатко, солено, горчливо, кисело и умами. Во 2023 година научниците додадоа шести вкус: амониум хлорид. Вештачкиот јазик се фокусирал на првите четири. Тој ги идентификувал претходно научените вкусови со точност од околу 98,5%. Кога бил воведен во 40 нови вкусови, неговата точност се движела помеѓу 75% и 90%.
Истражувачите, исто така, го научиле да препознава посложени комбинации, вклучувајќи ги и оние што се наоѓаат во кафето и кока-колата.
Новиот сензор ја користи чувствителноста на графен оксидот на хемиски промени. Тој детектира мали варијации во спроводливоста кога е изложен на ароматични соединенија. Овој систем има потенцијал еден ден да ја врати перцепцијата на вкусот кај луѓето кои ја изгубиле таа способност, кко што се тие со мозочен удар, вирусни инфекции или дегенеративни болести.
Оваа иновација го надминува големото ограничување во претходните системи за вештачко дегустација: одвојувањето на сензорите и обработката. Унифицираната структура на сегашниот модел овозможува побрзо и поефикасно толкување на податоците за вкус.
Сепак, уредот останува доказ за концепт. Сè уште е премногу гломазен и енергетски интензивен за потрошувачка или медицинска употреба. Истражувачите велат дека следниот чекор ќе вклучува минијатуризација и оптимизација на моќноста. Доколку е успешен, сензорот би можел да најде примена надвор од здравствената заштита, во безбедноста на храната, контролата на квалитетот, па дури и роботиката, секаде каде што е потребно интелигентно препознавање на вкусот.
(Interesting Engineering))
(фото: Get Archive)
