Искусственный язык научился различать даже сложные напитки вроде кофе и колы

Учёные представили первый в мире искусственный язык, способный чувствовать и распознавать вкусы исключительно в жидкой среде. Он работает по принципу человеческих вкусовых рецепторов, но при этом способен самостоятельно обрабатывать полученную информацию. Разработка, представленная 15 июля в журнале PNAS, открывает путь к новым системам безопасности пищевых продуктов и технологиям ранней диагностики заболеваний.

Как это работает

В основе устройства — мембраны из оксида графена, сверхтонкие листы углерода, которые пропускают ионы через микроскопические каналы. Эти каналы в тысячи раз тоньше человеческого волоса и замедляют движение ионов в 500 раз по сравнению с нормой. Такое замедление позволяет системе "запомнить" вкус на 140 секунд, тогда как раньше это занимало всего миллисекунды.

Система определяет четыре основных вкуса — сладкий, кислый, солёный и горький — с точностью до 87,5%, а в случае сложных напитков вроде кофе или Coca-Cola результат достигает 96%. Высокая точность объясняется сложным электрическим составом напитков, который проще различить.

"Наши устройства могут работать в жидкости, воспринимать окружающую среду и обрабатывать информацию — точно так же, как это делает наша нервная система", — заявил профессор химии Национального центра нанонауки и технологий Китая Юн Янь.

От сенсоров к "памяти вкуса"

Главное отличие этой разработки от предыдущих электронных языков — интеграция сенсорных функций и обработки данных прямо в жидкой среде, без передачи всей информации на внешние компьютеры. Такой подход позволяет фиксировать вкусы в их естественном ионном состоянии.

Система постепенно "учится" различать вкусы, подобно человеческому мозгу: с каждым новым анализом она лучше распознаёт схожие профили. "Он может надёжно различать сложные вкусы, такие как кофе, кола и даже их смеси", — отметил исследователь Йонг.

Потенциал применения

Технология обещает широкий спектр возможностей:

• ранняя диагностика заболеваний через анализ вкуса;
• оценка действия лекарств;
• помощь людям, потерявшим вкус из-за инсульта или неврологических нарушений;
• контроль качества напитков и продуктов;
• экологический мониторинг воды.

"Эти инновации закладывают важнейшую основу для различных приложений — от медицинской диагностики до автономных машин, способных "пробовать" окружающую среду", — подчеркнул Йонг.

Что ещё предстоит улучшить

Пока что устройство остаётся громоздким и энергозатратным, а чувствительность требует доработки. Но исследователи уверены: решение этих задач откроет путь к революции в медицине, робототехнике и экологическом мониторинге уже в течение ближайших десяти лет.