Ein Wissenschaftsteam der University of California Berkeley (UC Berkeley) hat ein Sensorsystem entwickelt, das verdorbene Lebensmittel präziser über den Geruch erkennen kann, als es mit einer menschlichen Nase möglich ist. Die „elektronische Nase“ ist mittels Künstlicher Intelligenz (KI) außerdem in der Lage, Lebensmittelallergene zu erschnuppern, die für allergische Menschen gefährlich werden könnten. Das System könnte etwa in intelligenten Kühlschränken zum Einsatz kommen.
Die „elektronische Nase“ der UC-Berkeley-Forscher bündelt 16 Sensormaterialien auf einem einzigen Chip. Die verschiedenen Sensorbereiche reagieren auf unterschiedliche Kombinationen gasförmiger Verbindungen, wie die Wissenschaftler in der Studie „Scalable multiplexed machine learning gas sensor chips for food classification“ schreiben, die in Science Advances erschienen ist. Jeder dieser 16 Sensoreinheiten hat eine spezifische Sensorschicht. Chemische Reaktionen zwischen der Sensoroberfläche und einem Gasmolekül können so in elektrische Signale umgewandelt werden.
Einzelne Sensoren für spezifische Gase herzustellen, ist relativ einfach. Die Erstellung und Bündelung verschiedener Gassensoren auf einem einzelnen Chip sind dagegen nicht ganz so trivial. Die Wissenschaftler verwendeten Kohlenstoffnanoröhrchen anstelle von Metalloxiden. Kohlenstoffnanoröhrchen können Schichten bilden, die lediglich wenige Nanometer dick sind. Entsprechend finden mehr dieser Schichten auf gleich großem Raum bei zugleich größerer Oberfläche Platz. Die große Oberfläche führt zu mehreren besonderen Eigenschaften. Eine davon ist, dass die Sensoren eine hohe Empfindlichkeit bei Raumtemperatur aufweisen und dafür nicht extra erhitzt werden müssen.
