دانشمندان «بینی الکترونیکی» ساختند؛ تشخیص غذای فاسد با دقت بالاتر از شامه انسان
دیجیاتو: این دماغه الکترونیکی مبتنی بر نانولوله های کربنی است و محققان ادعا کرده اند که مواد حساسیت زا و فاسد را با دقت بیشتری نسبت به انسان تشخیص می دهد.
بسیاری از ما از حس بویایی خود برای اطمینان از ایمنی مواد غذایی مانند شیر یا باقی مانده غذا در یخچال استفاده می کنیم. اگرچه بینی انسان عملکرد نسبتا دقیقی دارد، اما همیشه قادر به تشخیص همه خطرات نیست. میلیون ها نفر در ایالات متحده هر ساله به دلیل خوردن غذاهای فاسد یا نیم پز بیمار می شوند. اکنون، محققان دانشگاه کالیفرنیا، برکلی موفق به ایجاد یک “دماغ الکترونیکی” جدید شده اند که گازهای ناشی از فساد مواد غذایی را با دقت بسیار بالاتری نسبت به بینی انسان تشخیص می دهد.
بر اساس گزارش های منتشر شده، این سنسور پیشرفته همچنین قادر به تشخیص وجود مواد حساسیت زا است که برای افراد حساس بسیار خطرناک و کشنده است. جزئیات این دستاورد علمی در مجله علمی Advances Science منتشر شده است.
«کارلا باسیل» دانشجوی دکتری مهندسی برق و علوم کامپیوتر در برکلی و نویسنده اصلی این تحقیق معتقد است یخچال های هوشمند مجهز به این حسگرها می توانند به کاربران هشدار دهند که زمان مصرف مرغ یا کلم بروکلی رو به اتمام است. این بینی مصنوعی از مجموعه ای از 16 حسگر گاز کوچک تشکیل شده است که هر کدام به عناصر مختلف ترکیبات گازی حساس هستند.
ریحان با استفاده از یادگیری ماشینی، مدلی را برای تشخیص ویژگیهای بویایی 7 غذا از جمله توت فرنگی، زغال اخته، موز، گردو، فندق، بادام هندی و بادام زمینی آموزش داده است. این مدل همچنین برای تشخیص بوی مرغ خام، شیر و تخم مرغ در حالت تازه و پس از ماندن در دمای اتاق به مدت 24 و 48 ساعت آموزش دیده است. آزمایشات نشان داده است که این سنسور آنقدر حساس است که می تواند بوی 0.05 گرم گردو را تشخیص دهد.
ایده دماغه الکترونیکی از دهه 1980 مطرح شده است، اما مونتاژ مجموعه ای از فیلم های حسگر مختلف روی یک تراشه منفرد همیشه چالش برانگیز بوده است. باسیلوس با استفاده از نانولوله های کربنی به عنوان ماده رسانا (به جای اکسیدهای فلزی) بر این چالش ها غلبه کرده است. ضخامت این نانولوله ها تنها چند نانومتر (معادل یک صدم موی انسان) است و سطح بزرگ آنها باعث حساسیت بالایی در دمای اتاق می شود.
عملکرد در دمای اتاق به ریحان اجازه می دهد تا از طیف وسیع تری از مواد حساس به گاز مانند پلیمرها استفاده کند که در دماهای بالا تجزیه می شوند. او اکنون نسخه قابل حمل این دماغه الکترونیکی را ساخته است که با یک اپلیکیشن در آیفون کار می کند.
