Kaip veikia elektroninė uoslė?
Naujas vadinamosios elektroninės nosies prototipas geba aptikti maisto gedimą anksčiau, nei žmogus pajunta nemalonų kvapą ar pastebi akivaizdžius pokyčius. Prietaisas analizuoja labai mažus dujų kiekius, kuriuos produktai išskiria irimo metu, o jų sudėtis kinta gedimui progresuojant.
Maistas skleidžia lakiuosius organinius junginius ir kitas dujines medžiagas, susijusias su bakterijų, pelėsių ar oksidacijos procesais. Žmogaus uoslė dažnai sureaguoja tik vėlyvame etape, kai koncentracijos jau didelės, todėl ankstyvas aptikimas tampa kritinis tiek saugai, tiek kokybei.
Pagrindas yra miniatiūrinių jutiklių matrica, pagaminta iš pažangių nanomedžiagų, kurios skirtingai reaguoja į skirtingas chemines medžiagas ore. Iš daugelio jutiklių signalų sudaromas kvapo „piršto atspaudas“, o DI algoritmai atpažįsta, kokiai gedimo stadijai jis būdingas.
Kur tai gali būti pritaikyta?
Tyrėjų teigimu, sistema pakankamai jautri, kad fiksuotų ankstyvas gedimo fazes, kai dujų dar išsiskiria mažai. Tai ypač aktualu maisto gamintojams, sandėliams ir vežėjams, nes leidžia realiu laiku stebėti produktų būklę visoje tiekimo grandinėje.
Prekybos tinklams tokie sprendimai galėtų padėti greičiau identifikuoti rizikingas partijas ir tiksliau spręsti, ką būtina išimti iš prekybos, o kas dar atitinka kokybės reikalavimus. Tai mažintų tikimybę, kad vartotojus pasieks prastesnės kokybės ar nesaugūs produktai, ir kartu sumažintų nuostolius.
Technologija siejama ir su išmaniomis pakuotėmis, kurios pačios stebėtų, kas vyksta pakuotės viduje. Ateityje tokia pakuotė galėtų perduoti informaciją į telefoną ar logistikos sistemas, kad būtų aišku, ar laikymo sąlygos nebuvo pažeistos ir kaip kinta šviežumas.
Kodėl tai svarbu maisto švaistymui?
Maisto švaistymo problema auga, o dalis produktų išmetama profilaktiškai, nes nėra patikimo būdo greitai įvertinti realų šviežumą. Tikslesni dujų jutikliai galėtų padėti atskirti tikrai sugedusius produktus nuo tų, kurie dar tinkami vartoti, ir taip sumažinti bereikalingą išmetimą.
Elektroninės nosys nėra visiškai nauja idėja, tačiau ilgą laiką jas ribojo dideli gabaritai, kaina ir nepakankamas tikslumas. Naujos medžiagos, tokios kaip grafenas ar MXene tipo struktūros, kartu su pažanga mašininio mokymosi srityje spartina komercinį proveržį.
Vis dėlto praktiniam diegimui svarbūs du klausimai: kaip tiksliai sistema veiks realioje aplinkoje, kur ore yra daug pašalinių kvapų, ir ar pavyks sumažinti gamybos kaštus. Jei šie barjerai bus įveikti, elektroninė uoslė gali tapti reikšmingu įrankiu tiek saugai, tiek tvarumui.