پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، برکلی دستگاهی پیشگامانه ساختهاند که با ترکیب حسگرهای گازی و هوش مصنوعی، میتواند بوی فساد مواد غذایی را بسیار دقیقتر از بینی انسان تشخیص دهد. این فناوری که «بینی الکترونیکی» نام دارد، همچنین قادر است آلرژنهای رایج غذایی مانند گردو و بادامزمینی را شناسایی کند؛ موادی که برای افراد حساس میتوانند مرگبار باشند. با توجه به آمار مرکز کنترل و پیشگیری از بیماریها (CDC) مبنی بر ابتلای سالانه حدود ۴۸ میلیون آمریکایی به بیماریهای ناشی از غذا، این دستاورد میتواند تحولی اساسی در ایمنی مواد غذایی و سلامت عمومی ایجاد کند.
تراشهای کوچکتر از ناخن با ۱۶ حسگر گازی
کارلا باسیل، نویسنده اصلی این پژوهش و دانشجوی دکتری مهندسی برق و علوم کامپیوتر در دانشگاه برکلی، تیم خود را برای خلق این فناوری نوین هدایت کرده است. آنها موفق شدهاند حس بویایی کاربردی را روی تراشهای کوچکتر از ناخن انسان قرار دهند. این بینی مصنوعی شامل مجموعهای از ۱۶ حسگر گازی کوچک است که هر یک به ترکیب متفاوتی از مولکولهای گازی واکنش نشان میدهند. باسیل توضیح میدهد: «میتوان آن را مانند مجموعهای از جوانههای چشایی دیجیتال تصور کرد؛ جایی که هر حسگر روی این تراشه به شکل منحصربهفردی به مولکولهای گازی مختلف واکنش نشان میدهد.» هیچ حسگر منفردی نمیتواند یک رایحه واقعی را بهطور کامل تحلیل کند، اما مجموعه حسگرها در کنار هم تصویر دقیقتری از ترکیب بویایی هر ماده غذایی ایجاد میکنند.
نقش هوش مصنوعی در تحلیل الگوهای بویایی
باسیل از یادگیری ماشین برای شناسایی الگوی واکنش هر ماده غذایی استفاده کرد. این مدل با هفت ماده غذایی مختلف شامل توتفرنگی، بلوبری، موز، گردو، فندق، بادام هندی و بادامزمینی، و همچنین مرغ خام، شیر و تخممرغ آموزش داده شد. هرکدام از این مواد ابتدا در حالت تازه آزمایش شدند، سپس پس از ۲۴ و ۴۸ ساعت نگهداری در دمای اتاق دوباره بررسی شدند. نتیجه این ترکیب، تراشهای است که نسبت به بینی انسان حساسیت بسیار بالاتر و عملکردی عینیتر دارد و میتواند نشانههای گازی تولیدشده توسط باکتریهای عامل فساد را شناسایی کرده و غذاهای فاسدشده را با دقت بالا تشخیص دهد.
شناسایی آلرژنها؛ گامی بزرگ برای ایمنی افراد حساس
یکی از دستاوردهای شاخص این فناوری، توانایی تشخیص رایحه مربوط به مغزهای درختی و بادامزمینی است که در دسته ۹ آلرژن اصلی سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) قرار دارند. تیم تحقیقاتی اعلام کرده است که برای نخستین بار، یک آرایه حسگر گازی توانسته آلرژنهای مختلف موجود در مغزها را شناسایی کند. این بینی مصنوعی توانست تنها ۰.۰۵ گرم گردوی جداشده را تشخیص دهد؛ مقداری تقریباً برابر با یکصدم یک گردوی پوستکنده. با این حال، باسیل تأکید دارد که این فناوری هنوز در شرایط با بوهای رقیب مانند تشخیص گردوی پختهشده درون کیک یا گوشت فاسد در کنار سایر مواد غذایی، نیازمند بررسیهای بیشتر است.
فناوری نانولولههای کربنی؛ کلید موفقیت بینی الکترونیکی
ایده ساخت بینی الکترونیکی از دهه ۱۹۸۰ مطرح بوده است، اما قرار دادن تعداد زیادی لایه تشخیص متفاوت روی یک تراشه همواره چالشبرانگیز باقی مانده بود. باسیل این مشکل را با استفاده از نانولولههای کربنی به جای اکسیدهای فلزی حل کرد. این لایهها تنها چند نانومتر ضخامت دارند (تقریباً یکصدم ضخامت موی انسان) و سطح بسیار گسترده آنها باعث میشود حسگرها در دمای معمول اتاق نیز حساسیت بالایی داشته باشند. عملکرد خنک این فناوری امکان استفاده از مواد نرمتری مانند پلیمرها را فراهم کرد که در برابر گرما تخریب میشوند و با روشی ساده به نام ریختهگری قطرهای، تمام مواد حساسکننده میتوانند همزمان روی تراشه قرار بگیرند.
دقت ۹۹ درصدی در تشخیص فساد و آینده یخچالهای هوشمند
یک مدل واحد که با تمام نمونهها آموزش داده شد، توانست در میان ۱۶ ماده مختلف به دقت ۹۲.۶ درصد برسد. اما زمانی که تیم پژوهشی مدلهای متمرکزتری برای وظایف محدودتر آموزش داد، مدل مخصوص تشخیص فساد غذا به دقت ۹۹ درصد و مدل مخصوص تشخیص مغزها به دقت ۹۳.۲ درصدی رسید. باسیل پیش از این نسخه قابل حملی از این فناوری ساخته است که از طریق یک اپلیکیشن آیفون کار میکند و قصد دارد مدل بعدی را در محیطهای شلوغتر و واقعیتر آزمایش کند. وی در مورد کاربردهای آینده این فناوری گفت: «به نظر من یخچالهای هوشمند که دارای حسگرهایی هستند و میتوان آنها را با تلفن همراه کنترل کرد، کاربرد بسیار مناسبی برای این فناوری خواهند بود. یخچالی که بتواند به شما هشدار دهد کلم بروکلی در حال خراب شدن است یا مرغ شما به آخرین روز مصرف خود رسیده است، میتواند انقلابی در کاهش ضایعات غذایی و افزایش ایمنی مواد غذایی ایجاد کند.»
این پژوهش که در مجله Science Advances منتشر شده است، نشان میدهد که بینی الکترونیکی با ترکیب حسگرهای گازی و هوش مصنوعی، روشی دقیقتر و کارآمدتر برای تشخیص غذای فاسد و آلرژنهای خطرناک ارائه میدهد و میتواند آینده یخچالهای هوشمند، صنعت مواد غذایی و سلامت عمومی را به طور چشمگیری متحول کند.
**هدیه مومنی**
دبیر سرویس مد و سبک زندگی
هدیه مومنی روزنامهنگار حوزه مد و سبک زندگی، منتقد پوشاک و پژوهشگر فرهنگ پوشش با بیش از هفت سال تجربه حرفهای در زمینه تحلیل ترندهای مد، معرفی برندهای داخلی و خارجی و بررسی پیوند پوشش با هویت فرهنگی است. تمرکز اصلی وی بر مد پایدار، پوشش منطبق با فرهنگ ایرانی-اسلامی و تحلیل روانشناختی سبک پوشش در جامعه معاصر میباشد.
**تحصیلات**
وی دارای مدرک کارشناسی طراحی لباس از دانشگاه هنر تهران است. در دوران تحصیل، علاوه بر دروس تخصصی طراحی، به صورت خودآموز به یادگیری مبانی بازاریابی مد، روانشناسی رنگ و تحلیل ترندهای جهانی پرداخته و در چندین دوره تخصصی سبکشناسی و مشاوره تصویر شرکت کرده است.
**سوابق حرفهای**
مومنی فعالیت حرفهای خود را از سال ۱۳۹۷ با راهاندازی یک صفحه تخصصی در اینستاگرام آغاز کرد که به معرفی برندهای پوشاک ایرانی و تحلیل ترندهای روز مد میپرداخت. این صفحه با استقبال گسترده مخاطبان، به ویژه بانوان جوان، مواجه شد و او را به یکی از چهرههای شناختهشده در این حوزه تبدیل کرد.
پس از کسب تجربه و شناخته شدن در محافل تخصصی مد و لباس، به عنوان نویسنده و تحلیلگر با چندین مجله اینترنتی در حوزه سبک زندگی همکاری کرد. وی در این دوران موفق به تولید دهها مقاله تخصصی درباره مد پایدار، معرفی برندهای اخلاقمحور و تحلیل روانشناختی پوشش در جامعه ایرانی شد.
وی از سال ۱۴۰۱ به تیم تحریریه مجله اینترنتی جیجا پیوسته و اکنون به عنوان دبیر سرویس مد و سبک زندگی در این رسانه فعالیت میکند. در این مسئولیت، تیم نویسندگان و تحلیلگران این حوزه را رهبری کرده و بر تولید محتوای تخصصی درباره مد، پوشاک، زیبایی و سبک زندگی نظارت دارد.
**تخصصها و حوزههای کاری**
تخصص اصلی مومنی در تحلیل ترندهای مد و فشن، معرفی برندهای پوشاک داخلی و خارجی، بررسی پیوند پوشش با هویت فرهنگی و تحلیل روانشناختی سبک پوشش است. وی همچنین در زمینه مشاوره تصویر، اصول ست کردن لباس، مد پایدار و اخلاقمحور و پوشش مناسب برای موقعیتهای مختلف تجربه قابل توجهی دارد.
**روششناسی حرفهای**
رویکرد مومنی در تحلیل مد مبتنی بر پایش مستمر منابع معتبر جهانی مد، آشنایی با فرهنگ و هویت ایرانی، توجه به نیازهای واقعی مخاطب ایرانی و پرهیز از ترویج مصرفگرایی افراطی است. وی در تحلیلهای خود بر تلفیق زیباییشناسی مدرن با ارزشهای فرهنگی و اخلاقی تأکید دارد و از تقلید کورکورانه از مدهای غربی بدون در نظر گرفتن بافت فرهنگی ایران انتقاد میکند.
**عضویت در نهادهای تخصصی**
وی عضو انجمن طراحان لباس و پارچه ایران است و در چندین نمایشگاه و رویداد تخصصی مد و لباس به عنوان کارشناس و تحلیلگر مشارکت داشته است.
**آخرین بهروزرسانی: بهمن ۱۴۰۴**
