Anzeige
Anzeige
Lesedauer 3 Min.

E-Zunge "schmeckt" Frische von Lebensmitteln

Die Innovation der Pennsylvania State University bildet die menschliche Geschmackserkennung nach.

So sieht das Labormodell der elektronischen Zunge aus

© (Quelle: Saptarshi Das, psu.edu)

Saptarshi Das und sein Doktorand Harikrishnan Ravichandran von der Pennsylvania State University haben eine neuartige elektronische Zunge zur Überwachung der Frische von Lebensmitteln entwickelt. Die Trefferquote soll bei 95 Prozent liegen. Die hohe Genauigkeit resultiert auch aus der Nutzung Künstlicher Intelligenz (KI) im Auswerte-Algorithmus. Verdächtige Stoffkombinationen werden somit besser erkannt.

Auch für Diagnostik

Ausser für die Lebensmittelsicherheit könne die smarte elektronische Zunge auch in der medizinischen Diagnostik eingesetzt werden. Der Sensor erkennt mittels seiner KI verschiedene Substanzen präzise und klassifiziert deren Qualität, Authentizität und Frische. So wird schnell klar, ob zum Beispiel Milch mit Wasser gepanscht ist.

Die menschliche Zunge besteht aus Geschmackssensoren, die ihre Eindrücke an den gustatorischen Cortex senden, ein biologisches neuronales Netzwerk. Dieser Gehirnbereich interpretiert die Signale der Sensoren. Das geht über das hinaus, was von den Geschmacksrezeptoren wahrgenommen wird, die hauptsächlich die fünf grossen Kategorien süss, sauer, bitter, salzig und umami erkennen.

Funktioniert wie Gehirn

Die Experten bauten zunächst die menschliche Zunge aus elektronischen Geschmackssensoren nach. Um den gustatorischen Cortex nachzuahmen, entwickelten die Forscher zudem ein neuronales Netzwerk, einen maschinellen Lernalgorithmus, der das Gehirn bei der Bewertung und dem Verständnis der Daten nachahmt, die die Geschmackssensoren einsammelt.

"Zuvor hatten wir untersucht, wie das Gehirn auf verschiedene Geschmacksrichtungen reagiert, und diesen Prozess durch die Integration verschiedener 2D-Materialien nachgeahmt, um eine Art Blaupause dafür zu schaffen, wie KI die sensorischen Informationen wie ein Mensch verarbeiten kann", verdeutlicht Ravichandran die Herangehensweise.

Graphen erkennt Geschmack

Die künstliche Zunge besteht aus einem auf Graphen basierenden Feldeffekttransistor sowie einem leitfähigen Gerät, die Ionen in den Proben erkennen können und mit einem künstlichen neuronalen Netzwerk verbunden sind, das wiederum mit verschiedenen Datensätzen trainiert wurde. Entscheidend sei, dass die Sensoren nicht funktionalisiert sind. Ein Sensor erkennt verschiedene Arten von Chemikalien, anstatt für jede Chemikalie einen Sensor einsetzen zu müssen.

Die Forscher haben das neuronale Netzwerk mit 20 spezifischen Parametern versehen, die alle damit zusammenhängen, wie eine Flüssigkeitsprobe mit den elektrischen Eigenschaften des Sensors interagiert. Anhand dieser von den Forschern festgelegten Parameter konnte die KI Proben erkennen. Damit erreichen die Entwickler eine Trefferquote von gut 80 Prozent. Als sie das neuronale Netzwerk dazuschalteten, kam die Zunge auf 95 Prozent. (pressetext.com)

Kommentare

Forschung Künstliche Intelligenz KI & Trends
Anzeige
Anzeige

Neueste Beiträge

Satelliteninternet als Backup für Standorte
Die Deutsche Telekom erweitert ihr Geschäftskundenportfolio um satellitengestütztes Breitband. Der neue Service soll vor allem als Absicherung und Übergangslösung für Unternehmensstandorte dienen.
3 Minuten
Lederarmbänder werden zu Stromspeichern
Forscher der Jilin-Universität machen aus ledernen Jacken, Trachtenhosen und Uhrarmbändern Batterien. Dabei bleibt ihre ursprüngliche Funktion erhalten.
3 Minuten
Mobility startet E-Auto-Trainings für Nutzende
Die Mobility Genossenschaft organisiert in grossen Schweizer Städten E-Auto-Trainings für Kunden. Unter dem Motto «Aus der Community für die Community» agieren Mobility-Mitglieder als Coaches, begleiten Interessierte bei den ersten Fahrten und helfen, Unsicherheiten abzubauen.
3 Minuten

Das könnte Sie auch interessieren

Neue Batterie erhöht Reichweite von E-Autos erheblich
Ein neues Batteriedesign verlängert die Reichweite von Elektrofahrzeugen und die Lebensdauer tragbarer Elektronikgeräte, weil es die Kapazität des Speichers entscheidend vergrössert. 
3 Minuten
30. Mär 2026
Neue PCtipp Website
Seit Montagnachmittag ist die neue PCtipp Website online. Sie ist schnell, schlank und auf allen Geräten abrufbar.
2 Minuten
23. Mär 2026
Sunrise passt Roaming-Optionen an
Sunrise packt neu mehr Leistung in die Roaming-Optionen für beliebte Reiseziele in Europa, Nordamerika und vielen weiteren Ländern – zu gleichen oder tieferen Preisen.
3 Minuten
23. Mär 2026
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige

Kommentare