Странный маленький электрический нос может стать недостающим элементом для умных холодильников.

      Исследователи из UC Berkeley создали электрический нос, который может более последовательно обнаруживать газы, связанные с испорченной пищей и распространенными аллергенами, чем тест на запах у человека. Устройство использует чип с 16 датчиками газа, который преобразует реакции с пищевыми газами в электрические сигналы.

      Судьба на кухне может стать запутанной, потому что еда не всегда выглядит или пахнет рискованно, прежде чем станет проблемой. Молоко, яйца, курица, фрукты и орехи выделяют разные химические сигнатуры, и людям обычно приходится принимать решения, основываясь на том, что их нос улавливает в данный момент.

      Работа все еще находится в лаборатории, но конечная цель достаточно очевидна. Умные холодильники не будут по-настоящему умными, пока они в основном отслеживают полки, настройки и запасы, а не изменяющуюся химию внутри.

      Брэндон Санчес-Мехия / UC Berkeley

      Как работает электрический нос

      Каждый датчик на чипе использует разную чувствительную пленку, поэтому газы от пищи вызывают реакцию по всему массиву, а не один единственный сигнал "да" или "нет". Модель машинного обучения сравнивает этот паттерн реакции и классифицирует ароматический профиль.

      Исследователи обучили систему на клубнике, чернике, бананах, грецких орехах, фундуке, кешью, арахисе, сырой курице, молоке и яйцах. Для курицы, молока и яиц модель также использовала образцы, протестированные свежими и через 24 и 48 часов при комнатной температуре.

      Иллюстрация чипа от UC Berkeley показывает, почему этот подход более многослойный, чем базовый детектор. Несколько чувствительных материалов реагируют на молекулы газа, затем программное обеспечение связывает эти реакции с продуктом или ароматом.

      Почему умным холодильникам нужен запах

      Безопасность пищи зависит от химии, хранения и времени, что делает напечатанные даты и быстрые проверки запахом ограниченными ориентирами. Холодильник с газовым сенсором имел бы прямой способ обнаруживать сигналы порчи, прежде чем пользователи останутся в недоумении.

      Команда UC Berkeley использовала углеродные нанотрубки вместо более горячего дизайна на основе металлического оксида, что позволяет датчику работать при комнатной температуре. Этот выбор открывает двери для большего количества чувствительных материалов, включая полимеры, и поддерживает более простой процесс литья.

      Брэндон Санчес-Мехия / UC Berkeley

      Для подключенных устройств привлекательность практична. Холодильник, который может сигнализировать о стареющей курице или следах аллергенов, даст умному домашнему оборудованию более четкую задачу, чем еще одна панель приложения.

      Когда кухни действительно смогут это получить

      Настоящие кухни — это следующий стресс-тест. Устройство обнаружило 0,05 грамма изолированного грецкого ореха, что составляет около одной сотой от среднего очищенного грецкого ореха, но команда еще не показала, насколько хорошо оно работает, когда запахи пересекаются в салатах, тортах или упакованных холодильниках.

      Портативная версия, которая работает с приложением для iPhone, уже существует, хотя она не была включена в опубликованное исследование. Следующим полезным этапом станет более широкое тестирование на чувствительность и надежность в запутанных, смешанных пищевых средах, потому что именно там сенсор будущего холодильника либо докажет свою полезность, либо остановится.