Вкус будущего с искусственным языком на графене

20.07.2025

Идея создания искусственного органа чувств давно привлекает внимание ученых, особенно в контексте замены или дополнения утраченных функций человека. Среди таких проектов особенно перспективной выглядит разработка электронного языка - устройства, способного не просто анализировать состав веществ, но и воспроизводить вкус на уровне, сравнимом с восприятием человека. И вот теперь, благодаря инновациям в области нанотехнологий и машинного обучения, этот замысел получил реальное воплощение.

Инженеры и исследователи, стоящие за новым проектом, сконструировали устройство, основой которого стал оксид графена, размещенный в нанофлюидной структуре. Такой подход позволил объединить сенсорные и вычислительные элементы на одной платформе. Немаловажно, что система эффективно работает во влажной среде, близкой по условиям к ротовой полости, что делает ее особенно реалистичной в имитации естественного вкусового восприятия.

Важнейшей технологической особенностью сенсора является использование переменной электропроводности графенового слоя. При попадании на него ароматических и вкусовых соединений происходит изменение проводимости, которое затем интерпретируется как определенный вкус. Такая чувствительность позволяет устройству улавливать даже минимальные химические изменения, что делает его точным и быстрым в анализе.

Для обучения системы ученые использовали машинное обучение: графеновый сенсор был протестирован на 160 различных химических соединениях, соответствующих основным вкусовым профилям. На основе полученных данных алгоритм сформировал своеобразную "вкусовую память", позволяющую с высокой степенью точности распознавать знакомые соединения. Результаты оказались впечатляющими: при анализе известных вкусов точность достигала 98,5%, а при столкновении с новыми веществами - от 75 до 90%.

Разработчики сделали упор на четыре базовых вкуса - сладкий, кислый, соленый и горький. Однако система оказалась способной различать и более сложные вкусовые композиции, в том числе характерные для напитков с насыщенным ароматом, таких как кофе и безалкогольные газированные смеси.

По мнению авторов исследования, в ближайшем будущем технология может быть адаптирована для медицинских целей. Например, она способна вернуть вкус пациентам, утратившим это чувство из-за неврологических заболеваний, последствий инсульта или инфекций. Также устройство может использоваться в пищевой промышленности - для оценки качества продукции, в робототехнике - для создания более "чувствительных" машин, и даже в гастрономической экспертизе.

<< Назад: Ремешок-кабель Satechi OntheGo USB-C Lanyard Cable 21.07.2025

>> Вперед: SSD-накопитель Transcend ESD420 20.07.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Красные водоросли в растительном мясе успешно имитируют кровь 14.10.2024 Технологии все активнее вторгаются в сферу пищевой промышленности, и одна из самых инновационных разработок последних лет - создание реалистичного растительного мяса. Для многих потребителей важным фактором остается не только вкус, но и визуальные характеристики продукта, которые должны максимально приближаться к настоящему мясу. В этом вопросе крупные производители растительных продуктов нашли неожиданных помощников - красные микроводоросли. Мировые производители растительного мяса, объединив усилия, создали ингредиент под названием RepliHue. Этот компонент, изготовленный на основе красных микроводорослей, позволяет имитировать цвет и текстуру настоящей крови, что делает растительное мясо еще более похожим на традиционные мясные продукты. Ранее для достижения подобного эффекта использовались синтетические добавки, такие как гем, но RepliHue предлагает более естественную и экологически устойчивую альтернативу. Одной из ключевых особенностей RepliHue является его способность изменять цвет растительного мяса во время термической обработки. При приготовлении продукт приобретает различные оттенки розового и коричневого, как это происходит с настоящим мясом, что придает блюду более реалистичный внешний вид. Это особенно важно для тех потребителей, которые скептически относятся к растительным альтернативам, считая их недостаточно "мясными" по внешнему виду и текстуре. Компания v2food, один из ведущих производителей растительного мяса, подчеркнула важность визуальных признаков приготовления для потребителей. По их мнению, люди, которые привыкли к определенному виду мяса во время готовки, легче примут растительные продукты, если они будут выглядеть так же, как традиционные аналоги. Таким образом, RepliHue становится не просто технологическим новшеством, а важным шагом на пути к изменению пищевых привычек и переходу к экологически устойчивым продуктам. Однако, производство красных микроводорослей в промышленных масштабах - задача не из легких. Чтобы решить эту проблему, v2food обратилась к AlgaeHUB от Lgem, ведущим специалистам в области культивации водорослей. Сотрудничество с AlgaeHUB позволило оптимизировать процессы выращивания и обработки микроводорослей, что в свою очередь обеспечило возможность масштабного производства RepliHue. Благодаря этому альянсу компании планируют значительно увеличить объемы производства растительных продуктов, делая их более доступными и привлекательными для потребителей по всему миру. Первый опыт применения RepliHue был представлен на международной сцене в октябре 2023 года на фестивале SXSW в Сиднее. Этот дебют стал успешным шагом для дальнейшего внедрения технологии в производство растительного мяса. В планах компаний - строительство специализированного завода в Австралии, который станет центром по производству продуктов с использованием ингредиента на основе красных микроводорослей. RepliHue открывает новые горизонты в области создания растительного мяса, предлагая экологически чистый и естественный ингредиент, который помогает продуктам выглядеть и ощущаться как настоящие мясные блюда. Этот шаг может оказаться решающим в изменении восприятия потребителей и продвижении растительных альтернатив, что в конечном итоге поможет сократить нагрузку на окружающую среду и способствовать устойчивому развитию пищевой индустрии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025