‘Hidung elektronik’ baru menggunakan 16 sensor gas untuk mendeteksi pembusukan makanan dan alergen
Pembusukan makanan masih sulit dideteksi sebelum menjadi risiko kesehatan. Konsumen sering kali mengandalkan penampilan dan bau selain tanggal kadaluarsa untuk menilai apakah suatu produk masih aman dikonsumsi, meskipun metode tersebut memiliki keterbatasan. Para peneliti di Universitas California, Berkeley, telah mengembangkan sistem sensor yang dirancang untuk memberikan penilaian yang lebih obyektif. Teknologi ini menggabungkan sensor gas mini dengan perangkat lunak pembelajaran mesin untuk mengidentifikasi tanda-tanda kimia yang terkait dengan pembusukan makanan dan alergen umum. Para peneliti percaya bahwa sistem ini pada akhirnya dapat mendukung peralatan pintar dan alat pemantauan makanan yang membantu konsumen membuat keputusan yang lebih aman mengenai apa yang mereka makan. Pengenalan aroma digital Perangkat ini berisi 16 sensor gas mikroskopis, masing-masing dirancang untuk merespons senyawa kimia di udara secara berbeda. Bersama-sama, sensor-sensor tersebut menciptakan pola respons yang berbeda ketika terkena makanan yang berbeda. Hidung elektronik menggunakan 16 bahan peka gas yang bereaksi terhadap berbagai molekul di udara. Kredit – Penulis utama UC Berkeley, Carla Bassil, seorang mahasiswa doktoral di bidang teknik elektro dan ilmu komputer di UC Berkeley, menggambarkan sistem ini sebagai seperangkat selera digital. Setiap sensor mengubah interaksi kimia menjadi sinyal listrik, memungkinkan perangkat menghasilkan tanda unik untuk makanan tertentu. Para peneliti kemudian melatih model pembelajaran mesin untuk mengenali tanda tangan tersebut. Tim menguji sistem tersebut pada stroberi, blueberry, pisang, kenari, hazelnut, kacang mete, dan kacang tanah. Ia juga belajar membedakan sampel susu, telur, dan ayam mentah yang segar dan yang rusak. “Idenya adalah kita dapat menggunakan selektivitas relatif dari sensor gas, dipadukan dengan kemampuan pengenalan pola pembelajaran mesin,” kata Bassil. Dengan menggabungkan data sensor dan kecerdasan buatan, sistem ini dapat mengidentifikasi sidik jari kimiawi yang berhubungan dengan makanan secara lebih konsisten dibandingkan dengan bau manusia saja. Potensi deteksi alergen Penelitian ini juga menyoroti kemampuan teknologi untuk mendeteksi makanan yang mengandung alergen. Selama pengujian, hidung elektronik mengidentifikasi sedikitnya 0,05 gram bahan kenari, kira-kira seperseratus dari rata-rata kenari yang dikupas. Tingkat sensitivitas tersebut dapat mendukung penerapan keamanan pangan di masa depan bagi orang-orang dengan alergi parah. Para peneliti mengingatkan bahwa perangkat tersebut belum diuji dalam lingkungan yang lebih kompleks. Evaluasi di masa depan akan memeriksa seberapa baik kinerjanya ketika alergen dicampur dengan makanan lain atau ketika beberapa bau makanan muncul pada saat yang bersamaan. Percobaan pembusukan difokuskan pada ayam, susu, dan telur yang dibiarkan pada suhu kamar selama 24 dan 48 jam. Sistem ini berhasil membedakan sampel segar dan sampel rusak dengan menganalisis perubahan gas yang dilepaskan. Desain tabung nano karbon Hidung elektronik telah ada selama beberapa dekade, namun pembuatan beberapa bahan penginderaan dalam satu chip masih merupakan tantangan yang signifikan. Tim Bassil mengatasi masalah tersebut dengan menggunakan karbon nanotube sebagai pengganti bahan oksida logam konvensional. Nanotube membentuk lapisan konduktif yang sangat tipis dengan luas permukaan yang besar, membuatnya sangat sensitif terhadap senyawa kimia pada suhu kamar. Beroperasi tanpa suhu tinggi juga memungkinkan para peneliti menggunakan lebih banyak bahan penginderaan, termasuk polimer yang mungkin terdegradasi jika terkena panas. Desain ini semakin menyederhanakan proses manufaktur dengan memungkinkan material penginderaan berbeda disimpan dalam satu langkah fabrikasi. Meskipun penelitian saat ini berfokus pada pengujian laboratorium, Bassil telah mengembangkan versi portabel yang terhubung ke aplikasi iPhone. Pekerjaan di masa depan akan fokus pada peningkatan keandalan dan evaluasi sistem di lingkungan dunia nyata. Ali Javey, Ketua Terhormat Penelitian Lam di Berkeley dalam Pemrosesan Semikonduktor, menjabat sebagai penulis senior studi ini. Para peneliti dari Berkeley dan Korea Advanced Institute of Science and Technology juga berkontribusi dalam proyek ini. Studi ini dipublikasikan di jurnal Science Advances.
Diterbitkan : 2026-06-17 23:38:00
sumber : interestingengineering.com
