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1 # cnBeta
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2 # 義薄雲天us君
人類五感中,味覺始終是人類難以模擬的部分,但是南韓的研究者目前發明了一項技術,他們使用石墨烯等材料製作了一個電子舌頭,也可以稱之為 E-tongue,它可以實現對甜味和鮮味的辨別,並且能區分味道等級。新問世的 E-tongue 將會徹底改變未來香料等行業對味道的測評標準。
研究者先從細胞上找到甜味、鹹味等味覺相關的受體,然後從受體細胞上抽取基因資訊。接下來他們將這段基因插入到其他細胞當中。
由於石墨烯的導電效能良好,研究者把這種細胞插入到石墨烯上。石墨烯感受到電流的變化,當有味道存在時,就會產生變化的電流,就形成了味道的電訊號。這樣,就實現了味覺到電訊號的轉變。
「我們透過計算電流的變化,來得知 E-tongue 獲得了什麼樣的味道。」研究者說「這也是我們到目前為止獲得的最有實用性的研究成果。」
值得一提的是,E-tongue 對甜味要敏感程度要比人類強 10000 倍。這意味著它有很大的可能性用在新的食品開發上。由於 E-tongue 對味覺的感覺更佳細膩,在研究領域將會很快代替人類測試。
研究者說:「在我們開發新的食品的時候,如果我們覺得有某些味道的缺失,我們會用裝置分析其缺少的成分,再新增。如此反覆實現味道的調整。」
「我們曾在 2 年前做出了一個比人類味覺強 100 倍的 E-tongue,但是我們現在作出來的這個,比之前的 E-tongue 強 100 倍。」
我們已經看到機器人可以響應觸控、視覺提示及語音命令,然而是否已經出現具有“味覺”的機器人呢?科學家已經開發出一種實驗裝置,用於探索這種可能性,並且目前的形式已經可以進行一些“品嚐”測試,以確定其“洗澡水”是否已被汙染。
加州大學戴維斯分校和卡耐基梅隆大學(CMU)的科學家試圖透過他們所謂的機器人夾持臂上的生物感測模組來複制人類的“味覺”。在這個模組中包括大腸桿菌細菌,它被專門設計用於與稱為IPTG的化學物質反應。修飾的細菌細胞被多孔膜包圍,但允許像IPTG這樣的化學物質進入其中。當發生這種情況時,細胞會產生熒光蛋白。
然後,附有該生物感測模組的機器人抓手能夠將該光“詮釋”為控制訊號,在這種情況下,該控制訊號用於確定是否應該抓取某些東西並將其放入水中。在花了幾個小時在水中休息以檢查IPTG之後,機器人手臂能夠確定它是安全的並且將一個大的黃色球放入浴盆中。
雖然研究仍處於早期階段,但該團隊認為其“味覺”測試機器是受生物學啟發的新型體軟機器人的概念驗證。未來的挑戰包括建造能夠“品嚐”不止一樣東西及能夠檢測出不同濃度化學品的機器人。這種機器人被認為具有非常獨特的潛力,可以適應和響應周圍環境。
“透過將我們在柔性電子和機器人面板方面的工作與合成生物學相結合,我們更接近未來的突破,例如軟生物混合機器人,可以根據環境條件的變化調整感知、感覺和移動的能力,”該研究的共同作者、CMU機械工程系副教授Carmel Majidi說道。
該研究發表在《科學·機器人學》雜誌上。