Ученые создали первый искусственный язык, который может воспринимать и распознавать вкусы исключительно в жидкой среде, имитируя работу вкусовых рецепторов человека.

По словам исследователей, это достижение, описанное в журнале PNAS, может привести к созданию автоматизированных систем для обеспечения безопасности пищевых продуктов и раннего выявления заболеваний с помощью химического анализа.

Технология также может быть интегрирована в лабораторное оборудование для химического анализа образцов жидкостей.

Ученые также рассматривают ее как шаг к «нейроморфным вычислениям» — системам искусственного интеллекта, имитирующим процесс обучения мозга.

Искусственный язык изготовлен из мембран из оксида графена, ультратонких углеродных пластин, которые действуют как молекулярные фильтры для ионных разновидностей вкусов.

Вместо того, чтобы отделять крупные частицы, эти мембраны замедляют движение ионов, позволяя устройству распознавать и запоминать вкусы, помещенные в устройство.

В ходе нового исследования устройство определило четыре основных вкуса — сладкий, кислый, соленый и горький — с точностью от 72,5% до 87,5%, а для напитков с различными вкусовыми характеристиками, таких как кофе и Coca-Cola, точность составила 96%.

Более высокая точность достигается благодаря электрическому составу сложных смесей для напитков, что облегчает их идентификацию системой. Согласно результатам исследования, ученые впервые успешно объединили датчики и обработку информации в одной системе для увлажнения.

Предыдущие дегустационные системы обрабатывали всю информацию на внешних компьютерных системах, но новая система осуществляет все измерения и большую часть обработки данных в жидкости.

Такой подход, основанный на использовании жидкости, обеспечивает большую точность, поскольку позволяет обрабатывать вкусы в их естественном ионном состоянии, а не преобразовывать их в соответствии с требованиями систем сухой обработки. Поскольку традиционные электронные компоненты выходят из строя в жидкости, исследователям пришлось разделить функции считывания и обработки. Этот прорыв позволяет преодолеть это ограничение, используя мембраны из оксида графена, которые могут обнаруживать и обрабатывать большую часть информации, погруженной в жидкость.