ايجي سبورت - هذا الإنجاز، نشرته مجلة الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS)، ويقول الباحثون إنه سيؤدي لتطوير أنظمة آلية لسلامة الأغذية والكشف المبكر عن الأمراض بواسطة التحليل الكيميائي.

ويمكن دمج هذه التقنية في معدات المختبرات لتحليل عينات السوائل كيميائيًا، حيث تمثل خطوة نحو "الحوسبة العصبية الشكلية"، كأنظمة ذكاء اصطناعي تحاكي عملية تعلم الدماغ.

يُصنع اللسان الاصطناعي من أغشية أكسيد الجرافين، وهي صفائح كربونية فائقة الرقة تعمل كمرشحات جزيئية للنسخ الأيونية من النكهات. وبدلاً من فصل الجزيئات الكبيرة، تُبطئ هذه الأغشية حركة الأيونات، فيتمكن الجهاز من تحديد النكهات المُضافة إليه وتذكرها.

حدّد الجهاز أربعة مذاقات أساسية -الحلو، والحامض، والمالح، والمر -بدقة تتراوح بين 72.5% و87.5%، وبدقة تبلغ 96% للمشروبات ذات النكهات المتعددة كالقهوة والكوكاكولا. وتُعدّ هذه المرة الأولى التي ينجح فيها الباحثون في دمج الاستشعار ومعالجة المعلومات في نظام رطب واحد.

يونج يان، أستاذ الكيمياء بالمركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا النانو في الصين والمؤلف المشارك في الدراسة، قال لموقع livescience: "يُقدّم هذا الاكتشاف نموذجًا لبناء أجهزة أيونية جديدة مستوحاة من علم الأحياء. يُمكن لأجهزتنا العمل في السوائل، واستشعار بيئتها، ومعالجة المعلومات، مثلما يفعل جهازنا العصبي". 

كانت أنظمة التذوق السابقة تعالج المعلومات على أنظمة حاسوبية خارجية، لكن النظام الجديد يُجري جميع عمليات الاستشعار وجزءًا كبيرًا من معالجة البيانات في السائل. يتيح هذا النهج، الذي يعتمد على السوائل، دقةً أكبر لأنه يسمح بمعالجة النكهات في حالتها الأيونية الطبيعية بدلًا من تحويلها لتناسب أنظمة المعالجة الجافة.

نظرًا لتعطل المكونات الإلكترونية التقليدية في السوائل، كان الباحثون يضطرون لفصل وظائف الاستشعار والمعالجة. يتغلب هذا الاختراق على ذلك القيد باستخدام أغشية أكسيد الجرافين التي يمكنها اكتشاف ومعالجة معظم المعلومات المغمورة في السائل.

يعمل اللسان الاصطناعي عن طريق إذابة المركبات الكيميائية في السائل، والتي تتحلل إلى أيونات تمر عبر طبقات من صفائح كربونية متخصصة تُنشئ قنوات دقيقة أرق بآلاف المرات من شعرة الإنسان.

أحد الابتكارات الرئيسية يتمثل في إبطاء حركة الأيونات عبر القنوات، فتصبح أبطأ بـ 500 مرة من المعدل الطبيعي، فتمنح النظام وقتًا "لتذكر" كل طعم صادفه لمدة 140 ثانية، بدلاً من ملي ثانية فقط.

يمكنك مشاركة الخبر علي صفحات التواصل