Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли представили инновационный «электронный нос». Разработка способна распознавать газы, выделяемые пищевыми аллергенами и продуктами с истекающим сроком годности. Как заявляют авторы, эффективность сенсора превосходит возможности человеческого обоняния.
Техническая основа устройства включает 16 миниатюрных датчиков, настроенных на улавливание даже следовых концентраций специфических газов. Одной из ключевых инженерных задач была интеграция множества газодетекторов на единой подложке. Ученые решили её с помощью углеродных нанотрубок: они формируют слои, толщина которых составляет всего одну сотую от диаметра человеческого волоса. Использование нанотрубок обеспечивает высокую чувствительность датчиков даже при комнатной температуре, что дает возможность применять материалы, которые обычно разрушаются при нагреве.
Для обработки сигналов специалисты задействовали алгоритмы машинного обучения. Модель «обучили» распознавать уникальные профили реакций для целого ряда продуктов: клубники, черники, бананов, а также грецких орехов, фундука, кешью и арахиса. Система также эффективно идентифицирует запахи сырой курицы, молока и яиц, находившихся при комнатной температуре в течение суток или двух. В ходе испытаний «электронный нос» успешно обнаружил фрагмент грецкого ореха весом всего 0,05 г.
На данном этапе авторы проекта продолжают исследования. Еще предстоит выяснить, сохранит ли устройство точность в условиях реальной кухни, где присутствуют «фоновые» молекулы других газов, например, в составе готовых блюд или при соседстве продуктов в холодильнике. Тем не менее, ученые видят перспективу внедрения подобных датчиков в умную бытовую технику, чтобы холодильники могли автоматически предупреждать владельцев о порче продуктов.
