科技日报记者 张佳欣
美国加州大学伯克利分校研究团队开发出一种新型“电子鼻”，不仅能比人类更准确地识别食物腐败产生的气味，还能检测花生、核桃等常见过敏原，有望应用于智能冰箱、食品安全监测等领域。相关研究发表于最新一期《科学进展》杂志。
这种人工鼻由16个微型气体传感器组成，每个传感器都覆盖着不同的感应薄膜，对不同气体分子的组合具有独特响应。研究人员将其比作一组“数字味蕾”，通过将传感器表面与气体分子发生的化学反应转换为电信号，实现对气味的感知。
借助机器学习技术，研究团队训练模型识别草莓、蓝莓、香蕉、核桃、榛子、腰果和花生7种食物的气味特征，并进一步让系统区分生鸡肉、牛奶和鸡蛋在新鲜状态以及室温放置24小时、48小时后的气味变化。
实验结果显示，该装置能够检测出仅0.05克的纯核桃，相当于一个普通去壳核桃重量的约百分之一，展现出较高灵敏度。研究人员表示，未来还将测试电子鼻在更复杂环境中的表现，例如食物混合或冰箱内多种气味共存情况下的识别能力。
电子鼻的概念自20世纪80年代便已提出，但由于需要将多种不同感应材料集成在同一芯片上，实际制造一直存在难度。此次则采用碳纳米管替代传统金属氧化物作为导电材料。碳纳米管具有巨大的比表面积，能在室温下保持高灵敏度。制成的“电子鼻”采用简单的滴涂工艺即可制造，有利于降低成本和实现规模化生产。
目前，团队已开发出电子鼻的便携版本，可通过智能手机应用进行操作。未来，他们将继续提升设备的灵敏度和可靠性，并在更多实际场景中进行测试。
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