Ti fidi del tuo naso? Questo chip con AI riconosce il cibo avariato meglio di chiunque altro

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Andare al ristorante, in una pizzeria o semplicemente consumare un pasto fuori casa è quasi sempre un piacere. Meno per chi rischia di incorrere in un’intossicazione alimentare, o peggio nello shock anafilattico per via di un allergene che il proprio naso non è riuscito a scovare nel piatto.

Per fortuna anche stavolta la tecnologia ci viene incontro con questo chip basato sull’intelligenza artificiale, capace di “annusare” gli alimenti e riconoscere sia i cibi deteriorati sia alcuni allergeni.

• Come funziona il chip AI che imita il naso umano
• Quanto è preciso questo "naso elettronico"
• Vantaggi e possibili utilizzi dell'innovazione

Come funziona il chip AI che imita il naso umano

Sviluppato dai ricercatori della UC Berkeley negli Stati Uniti e descritto in uno studio pubblicato sulla rivista Science Advances, questo dispositivo è in grado di distinguere, ad esempio, il pollo fresco da quello avariato e di identificare diversi allergeni presenti nella frutta secca, tra cui noci e arachidi.

Tutto ciò è reso possibile grazie a una rete di sensori chimici, progettati per rilevare i composti organici volatili (VOC) rilasciati dai cibi. Per trasportare le molecole gassose verso la matrice di sensori, e ottenere così una risposta specifica per ogni sostanza, i ricercatori hanno utilizzato nanotubi di carbonio, integrando a sua volta 16 materiali differenti appartenenti a quattro classi principali.

E ovviamente non poteva non mancare l’intelligenza artificiale. I segnali raccolti vengono successivamente elaborati attraverso algoritmi di machine learning, che consentono il riconoscimento automatico sia del tipo di alimento sia del suo eventuale stato di deterioramento.

Grazie all’apprendimento automatico, il team ha addestrato il sistema a identificare i profili odorosi associati a sette alimenti differenti: fragole, mirtilli, banane, noci, nocciole, anacardi e arachidi.

Parallelamente, il modello AI alla base del chip è stato istruito a distinguere l’odore di pollo crudo, latte e uova quando freschi e dopo essere stati lasciati a temperatura ambiente per 24 e 48 ore.

Quanto è preciso questo “naso elettronico”

I risultati riportati nella ricerca sono decisamente sorprendenti. Durante le prove sperimentali, il naso elettronico ha analizzato i profili odorosi di 16 sostanze differenti, tra cui pollo deteriorato, uova sode e frutta secca, raggiungendo un’accuratezza complessiva del 92,6%.

Secondo quanto riportato nello studio, la principale difficoltà si è verificata nel distinguere i VOC emessi da nocciole e arachidi. Il che indica una certa sovrapposizione “tra alcuni composti odorosi della frutta secca, o la presenza di composti dominanti condivisi, che provocano una risposta simile da parte del sensore”.

I test hanno inoltre dimostrato un elevato livello di sensibilità. Il dispositivo è riuscito a rilevare l’odore di appena 0,05 grammi di noce isolata, una quantità pari a circa un centesimo di una normale noce sgusciata.

Vantaggi e possibili utilizzi dell’innovazione

Principale vantaggio di questo “naso elettronico” è il fatto di essere estremamente selettivo. Rispetto a un naso umano, che fatica a separare le singole molecole odorose all’interno di miscele particolarmente complesse, invece di cercare un singolo composto chimico specifico, il chip analizza contemporaneamente molteplici segnali sensoriali e riconosce configurazioni complesse di odori.

Una caratteristica che, secondo i ricercatori, potrebbe rendere questa tecnologia essenziale in diversi ambiti, in particolare nella sicurezza alimentare e nella prevenzione delle allergie.

“Il nostro sistema può contribuire direttamente a prevenire malattie alimentari e reazioni allergiche potenzialmente letali attraverso il rilevamento di alimenti avariati e allergeni“, scrivono gli autori nello studio.