Устройства, которые чувствуют вкус, могут изменить всё — от еды до диагностики

Исследователи разработали первый искусственный язык, способный "чувствовать" вкусы в жидкой среде и запоминать их, подобно человеческим рецепторам. Описание работы опубликовано 15 июля в журнале PNAS.

Технология может использоваться в контроле качества продуктов, ранней диагностике болезней и даже в "нейроморфных вычислениях" — системах ИИ, имитирующих работу мозга.

Как это устроено

Язык создан из мембран из оксида графена — ультратонких углеродных слоёв, которые замедляют движение ионов, позволяя устройству распознавать и фиксировать вкусы.

В тестах система определяла сладкое, кислое, солёное и горькое с точностью до 87,5 %, а сложные напитки вроде кофе и колы — до 96 %.

Ключ к успеху — замедление движения ионов в 500 раз, что дало "память" примерно на 140 секунд вместо миллисекунд.

"Наши устройства могут работать в жидкости, воспринимать среду и обрабатывать информацию — совсем как нервная система", — отметил профессор химии Ён Ян.

Чем уникальна технология

В отличие от прежних электронных языков, новый обрабатывает данные прямо в жидкости, а не через внешние компьютеры. Это повышает точность и позволяет системе учиться различать вкусы с каждым новым тестом.

Практическое применение

• Медицинская диагностика и контроль лекарств.
• Помощь людям, утратившим вкус.
• Проверка качества и безопасности продуктов.
• Мониторинг водоснабжения.

"Эти инновации закладывают основу для медицинских технологий, робототехники и автономных систем, способных "пробовать" окружающую среду", — добавил Ян.

Учёные признают: пока устройство громоздко и требует доработки — от снижения энергопотребления до масштабирования производства. Но в течение следующего десятилетия они прогнозируют серьёзный технологический прорыв.

Уточнения

Графе́н (англ. graphene) — двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом.  По оценкам, графен обладает большой механической жёсткостью и рекордно большой теплопроводностью.

Вкус — один из видов хеморецепции; ощущение, возникающее при действии различных веществ преимущественно на рецепторы вкуса.