Ученые представили вкусовой сенсор нового поколения, основанный на оксиде графена и алгоритмах машинного обучения. Устройство способно воспроизводить ощущения вкуса с точностью, близкой к человеческому восприятию, и работать во влажной среде, имитируя условия во рту, пишет Phys.org.
Разработчики предполагают, что в будущем технология может быть применена для восстановления вкусовых ощущений у пациентов после инсульта, инфекций или нейродегенеративных заболеваний. Однако пока это только концепт — для ее использования в реальной жизни потребуется дальнейшая миниатюризация и оптимизация системы.
В основе разработки лежит оксид графена — материал, обладающий высокой химической реактивностью и настраиваемыми электрическими свойствами. Он был интегрирован в нанофлюидную систему, позволяющую фиксировать изменения его проводимости при контакте с жидкими веществами.
Сенсор протестировали на 160 соединениях с разными вкусовыми профилями. Полученные данные были использованы для формирования «вкусовой памяти» устройства с помощью обучающего алгоритма.
Раньше считалось, что человек способен различать 5 основных вкусов: сладкий, соленый, кислый, горький и умами. Однако в 2023 году к ним был добавлен шестой вкус — хлорид аммония. Новый сенсор успешно классифицировал первые четыре из шести признанных вкусов с точностью около 98,5%. Также он смог различить вкусы 40 новых веществ, не использовавшихся на этапе обучения, с точностью от 75% до 90%, включая сложные композиции, такие как кофе и кола.
Одним из ключевых достижений стало совмещение сенсорной и вычислительной функций в одном устройстве. Это позволяет обрабатывать данные на месте, без передачи информации во внешние системы, в отличие от предыдущих громоздких конструкций.
