Nhận biết thực phẩm hỏng nhờ mũi nhân tạo

Công ty công nghệ C2Sense ở Mỹ đã phát minh ra một loại chip nhỏ có thể giúp máy tính nhận biết được thông tin mùi hương trong môi trường xung quanh.

Máy quay phim cung cấp dữ liệu hình ảnh, micro cung cấp dữ liệu âm thanh làm thông tin đầu vào giúp các máy tính có thể tiếp nhận và phân tích. Màn hình cảm ứng cung cấp sự tương tác về mặt xúc giác giữa người dùng và máy tính. Giờ đây, công ty công nghệ C2Sense ở Mỹ đã phát minh ra một loại chip nhỏ có thể giúp máy tính nhận biết được thông tin mùi hương trong môi trường xung quanh.

Thành công đạt được đầu tiên của công nghệ mới này là dùng máy tính để hít ngửi và xác định loại thực phẩm nào đang bắt đầu bị hư hỏng. Điều này mang lại những tác động rất to lớn đến nhiều mặt của đời sống.

Khi một phần của thực phẩm hay thức ăn bị hỏng, nó sẽ lây lan ra toàn bộ những phần còn lại. Một ví dụ thực tế, trong một giỏ chứa nhiều quả táo, nếu có một quả táo bị hỏng, những quả xung quanh cũng sẽ dần dần bị thối đi.

Trong giai đoạn trái cây chín mọng, chúng sẽ giải phóng ra một loại khí gas có mùi thơm gọi là ethylene. Khi những loại trái cây đang chín khác tiếp xúc với khí ethylene, chúng sẽ bị kích thích chín nhanh hơn và bản thân lại tiếp tục giải phóng ra loại khí này. Điều này gây ra một phản ứng dây chuyền làm tăng nhanh tốc độ chín của tất cả các loại trái cây có mặt gần đó.  

Chíp cảm biến của công ty C2Sense với 4 vật liệu cảm biến đặt trên chân nhựa. Nguồn: C2SENSE/JAN SCHNORR

Công nghệ C2Sense có thể xác định sự có mặt của khí ethylene kể cả khi chúng xuất hiện với một lượng nhỏ đến mức mũi người không thể ngửi thấy được. Điều này sẽ giúp các nhà bán trái cây rau quả có thể chọn ra được những quả chín mọng và bán chúng trước khi toàn bộ trái cây đều bị chín nhanh.

Công nghệ cảm biến mùi vị không phải là mới. Phần lớn chúng ta đều sở hữu loại hình sơ khai của công nghệ này tại nhà. Đó là những máy cảm biến khói và máy cảnh báo thành phần carbon monoxide giúp phòng chống cháy. Tất cả những gì mà chúng ta có thể ngửi thấy đuợc, từ mùi bắp rang bơ cho đến mùi nhựa thông, đều tỏa ra các phân tử gây ra các phản ứng hóa học trong tế bào hốc mũi.

Các phân tử khác nhau sẽ tạo ra các phản ứng đặc thù khác nhau, từ đó các tế bào sẽ gửi những tín hiệu mùi khác nhau đến não chúng ta. Máy cảm biến khói và máy cảnh báo thành phần carbon monoxide cũng hoạt động theo cách tương tự. Những phân tử đặc thù sẽ gây ra những phản ứng hóa học làm thay đổi dòng điện trong thiết bị, từ đó kích hoạt chuông cảnh báo.

Máy cảm biến khí ethylene đã được phát minh ra từ vài năm trước. Tuy nhiên, chúng có giá thành quá đắt và không thể sử dụng bên ngoài phòng thí nghiệm, nơi có quá nhiều loại khí khác nhau trộn lẫn khiến cho thiết bị xác định không chính xác. Công nghệ của C2Sense đủ nhạy để xác định được khí ethylene ở nồng độ thấp mà vẫn rất chính xác.

Bí mật ở đây đó chính là một loại vật liệu mới được công ty C2Sense nghiên cứu và phát triển. Vật liệu tổng hợp này có giá thành thấp và dễ dàng phản ứng với khí ethylene. Các nhà khoa học dùng chúng để chế tạo những điện trở trong những mạch điện có kích thước rất nhỏ.

Khi hàm lượng phân tử khí ethylene gia tăng, tính dẫn điện của vật liệu sẽ thay đổi và từ đó dẫn đến dòng điện cũng sẽ bị thay đổi theo. Bằng việc đo lường cường độ dòng điện, các nhà khoa học sẽ tính toán ra được nồng độ của khí ethylene trong không khí.

Hiện nay các nhà nghiên cứu đang cố gắng tìm ra phương pháp xác định những loại khí khác, như khí amines giải phóng ra từ thịt và nước tiểu của động vật. Và trong tương lai, các loại chip nhận diện những mùi hương khác nhau sẽ được tích hợp lại làm một, giúp thuận tiện hơn cho quá trình sản xuất và lắp đặt. 

Theo Phan Thanh (Wired/khampha)