Tento vynález by mohl být integrován do chladniček budoucnosti, aby automaticky upozorňoval na zkažené potraviny.
Vědecký tým z Kalifornské univerzity v Berkeley představil důmyslný senzor nazvaný „elektronický nos“, který je navržen tak, aby analyzoval plyny uvolňované z potravin a určil, zda jsou v dobrém stavu, nebo zda obsahují látky schopné vyvolat alergické reakce.
Zařízení obsahuje 16 mikrosenzorů specializovaných na detekci plynů. Každý z nich reaguje odlišně na molekuly vznášející se ve vzduchu, což umožňuje identifikovat jemné rozdíly, včetně těch spojených s běžnými alergeny, jako jsou ořechy nebo arašídy. Systém lze navíc naučit rozpoznávat i jiné sloučeniny. Carla Bassilová, hlavní autorka studie, to popisuje takto:
Můžete si to představit jako soubor digitálních chuťových pohárků, kde každý senzor na tomto čipu reaguje jedinečným způsobem na různé molekuly plynu, které se k němu dostanou.
Uhlíkové nanotrubice a strojové učení jako technologický základ
Senzory jsou vyrobeny z uhlíkových nanotrubiček, což jsou mimořádně malé válcovité struktury, které fungují jako vodivý materiál. Jejich velkou výhodou je, že pracují s vysokou citlivostí při pokojové teplotě, což otevírá dveře k použití širší škály materiálů, které by se pod vlivem tepla mohly rozložit. Model strojového učení, tedy algoritmus schopný zlepšovat své výsledky s tím, jak zpracovává více dat, se stará o převod chemických reakcí mezi jednotlivými senzory a molekulami plynů na interpretovatelné elektrické signály.
Během počátečních testů byl systém vycvičen k rozlišování aromatických profilů potravin, jako jsou jahody, borůvky, banány, vlašské ořechy, lískové ořechy, kešu ořechy a arašídy. Byl také naučen identifikovat vůni, kterou vydává čerstvé syrové kuře, mléko a vejce po 24 až 48 hodinách skladování při pokojové teplotě.
Výsledky jsou překvapivé: zařízení prokázalo čichové schopnosti daleko převyšující lidské a dokázalo detekovat ořech o hmotnosti pouhých 0,05 gramu. Odborníci však uznávají určitá omezení. Stále je třeba prozkoumat, jak provádět souběžnou detekci, když se v jednom prostředí nachází směs několika potravin.
Proč je takový nástroj potřebný?
Všechny balené potravinářské výrobky musí ze zákona obsahovat jasné informace o složení a o době, po kterou je lze bezpečně konzumovat, pokud jsou skladovány za vhodných podmínek.
Není však vždy možné zaručit, že tento řetězec skladování zůstal neporušený. Navíc mnoho čerstvých produktů, jako je maso, ryby, kuřecí maso, ovoce nebo zelenina, se k spotřebiteli dostává bez tohoto druhu podrobného označení. Obvykle se spoléháme na vlastní čich, zrak nebo hmat, abychom posoudili, zda je něco stále vhodné ke spotřebě. Právě uvolňování plynů z rozkládajících se potravin je vodítkem, které toto nové zařízení využívá mnohem přesněji.
Směrem k chladničkám, které samy upozorňují
Tvůrci této technologie poukazují na to, že jednou z nejslibnějších aplikací by mohly být chytré ledničky. Myšlenka spočívá v tom, že ledničky budoucnosti budou vybaveny těmito senzory, které budou nepřetržitě monitorovat plyny uvolňované uloženými potravinami. Tímto způsobem by spotřebič mohl zaslat uživateli upozornění, jakmile zjistí, že se nějaká potravina zkazila nebo představuje riziko.