اگر بعد از خوردن غذای مشکوک دچار ناراحتی معده شدید، احتمالاً یکی از خوش شانس‌ها هستید.
بیماری های ناشی از غذا یک مشکل جهانی و بالقوه کشنده است که بسیار بیشتر از درد روده ایجاد می کند.
بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی (WHO) تخمین زده می شود که سالانه بیش از 850 میلیون نفر پس از مصرف مواد غذایی آلوده بیمار می شوند که منجر به مرگ سالانه بیش از 1.5 میلیون نفر می شود.
و در حالی که فناوری بیشتر جنبه‌های زندگی روزمره را تسخیر کرده است، تمرین ایمنی مواد غذایی ما هنوز یک تست سریع و سطحی برای تعیین تازگی شیر دیروز یا باقی مانده‌های هفته گذشته است.
اما بینی انسان یک آشکارساز شیمیایی ناقص است، همانطور که صبح روز بعد توسط مقدار زیادی پپتو بیسمول مشهود است.
بنابراین، مهندسان دانشگاه کالیفرنیا (UC) برکلی برای نجات ما از یک تکه مخفیانه ماهی قزل آلا، یک “بینی الکتریکی” ساختند که کار خود را در پیشرفت علمی.
نکته مهم این است که این فناوری می تواند در وسایل روزمره گنجانده شود تا از ما در برابر عوامل بیماری زا پنهان، از جمله موارد مرتبط با فساد مواد غذایی، محافظت کند.
کارلا باسیل، مهندس برق در دانشگاه کالیفرنیا برکلی و نویسنده اصلی این مطالعه، توضیح می‌دهد: «من فکر می‌کنم یخچال‌های «هوشمند» – که با حسگرهایی همراه هستند که می‌توانید از طریق تلفن خود کنترل کنید – یک برنامه عالی برای این نوع فناوری خواهند بود.
چقدر خوب می شد اگر یخچالتان به شما بگوید، “هی، کلم بروکلی شما در شرف خراب شدن است، پس احتمالا باید آن را بخورید”؟ یا “مرغ شما در آخرین روز خود است”؟
“دماغ الکتریکی” از 16 حسگر تشکیل شده است که هر کدام به مخلوطی از گازهای کمی متفاوت حساس هستند تا به افراد نامطمئن شست بالا یا پایین برای پای مرغ باقی مانده را نشان دهند.
ریحان این حسگرها را به “جوانه های چشایی دیجیتالی” تشبیه می کند که هر کدام با محرک متفاوتی تنظیم شده اند.
او در گفتگوی اخیر توضیح داد: “هر یک از این 16 حسگر فیلم حسگر متفاوتی روی خود دارند و با تبدیل واکنش های شیمیایی بین سطح حسگر و مولکول گاز به سیگنال های الکتریکی کار می کنند.”
https://www.youtube.com/watch?v=Mr0pyCNVnXg frameborder=”0″ allow=”accelerometer; راه اندازی خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; عکس در تصویر; اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>محققان از روش های یادگیری ماشینی برای آموزش بینی الکترونیکی برای تشخیص 16 ماده غذایی مختلف استفاده کردند و به دقت پیش بینی کلی نزدیک به 93 درصد دست یافتند.
این محصولات شامل میوه ها و آلرژن های رایج آجیل مانند گردو و بادام زمینی است. آنها همچنین به او وظیفه غیرقابل رغبتی دادند که مرغ، شیر و تخم مرغ خام را که به مدت 24 تا 48 ساعت در یخچال باقی مانده بودند، شناسایی کند.
به گفته محققان، دماغه الکترونیکی پیشرفت های متعددی را نسبت به سایر سیستم های تشخیص گاز تک تراشه ای نشان می دهد که می توانند تنها از 2 تا 10 حسگر استفاده کنند.
به عنوان مثال، دماغه الکترونیکی به لطف نیمه هادی های ساخته شده از نانولوله های کربنی در دمای اتاق کار می کند – ماده ای تقریباً معجزه آسا که علاوه بر استحکام و سبکی، سطح وسیعی را ارائه می دهد.
علاوه بر این، ساخت این پروبوسیس مصنوعی به یک تکنیک نسبتاً ساده به نام ریخته‌گری قطره‌ای نیاز دارد که در آن محققان یک محلول حاوی نانوذرات را روی یک تراشه اعمال می‌کنند، آن را شستشو می‌دهند و با تفنگ نیتروژن علمی تخیلی خشک می‌کنند.
باسیل می گوید: «جنبه واقعا مقیاس پذیر بینی الکترونیکی من این است که می توانیم از همه این انواع مختلف مواد حسگر استفاده کنیم و در عین حال همه آنها را در یک مرحله رسوب دهیم.
با این حال هنوز راه های زیادی برای بهبود وجود دارد.
محققان قبلاً در جلوگیری از سردرگمی دسته‌بندی که می‌تواند آجیل‌های درختی و بادام‌زمینی (که حبوبات هستند) را اشتباه بگیرد، گام‌هایی برداشته‌اند – یک تمایز مهم از آنجایی که آنها جزو ۹ آلرژن رایج در ایالات متحده هستند و می‌توانند باعث آنافیلاکسی بالقوه تهدید کننده زندگی شوند.
در نتیجه، این شنوز مصنوعی در نهایت می تواند برای شناسایی آلرژن ها نیز استفاده شود. امید این است که این امر از حدود 3.4 میلیون مراجعه به بیمارستان های اورژانسی به دلیل آلرژی های غذایی که هر سال در ایالات متحده رخ می دهد، جلوگیری کند، که هر 10 ثانیه یک بیمار است.
همچنین، در حالی که دماغه الکترونیکی می تواند 0.05 گرم از یک مهره جدا شده یا حدود یک صدم یک مهره را تشخیص دهد، هنوز تحت شرایط پیچیده تر آزمایش نشده است. تشخیص بوی آجیلی که در کیک پخته شده است یا انتخاب یک مورد خراب در یخچالی پر از مواد غذایی، کارهای دشوارتری هستند.
این تیم همچنین در حال توسعه یک بینی الکترونیکی قابل حمل است که با یک برنامه گوشی هوشمند همگام می شود. بازدیدکنندگان رستوران که یک اسنایفر سایبری را روی سوشی خود می‌کشند، ممکن است روزی به یک منظره رایج در رستوران‌ها تبدیل شود.
هزینه چنین دستگاهی چقدر خواهد بود و اینکه آیا می توان از آن در سایر تنظیمات کم منابع استفاده کرد، باید دید. بسیاری از بیماری های ناشی از مواد غذایی به دلیل نداشتن یخچال، آب آلوده یا قطع برق است – نیازهای اساسی که باید برطرف شوند.
مطالب مرتبط: به گفته ساینس، 4 علامت کلیدی که باید غذاهای قدیمی را دور بریزید
اما دلیلی برای محدود کردن کاربردهای بینی الکترونیکی به غذا وجود ندارد. این فناوری به طور بالقوه می تواند به بیومتریک برای درک و ردیابی بوها برای سلامت انسان مانند سگ های هشدار دهنده دیابت گسترش یابد.
Basile در پایان می‌گوید: «یادگیری ماشین ثابت کرده است که به لطف پیشرفت‌ها در قابلیت‌های تشخیص الگو و سهولت استفاده، یک تغییر دهنده بازی برای فناوری حسگر است.
و آنچه هیجان‌انگیز است این است که می‌توانید بینی الکترونیکی را در مورد اشیاء انتخابی خود آموزش دهید، بنابراین می‌توانید حسگرهایی را متناسب با هر کاربردی طراحی کنید.»
این تحقیق در پیشرفت علمی.
این مقاله توسط ریچل گارنر تصحیح و توسط کلر واتسون ویرایش شده است. در حالی که ما به روند خود افتخار می کنیم، ما فقط انسان هستیم. اگر خطایی را مشاهده کردید، لطفاً به ما اطلاع دهید.
