Într-un laborator, un dispozitiv scufundat într-un lichid întunecat face ceva ce părea de domeniul științifico-fantasticului: gustă o ceașcă de cafea, îi identifică profilul aromatic complex și memorează experiența. Nu este un organ uman, ci prima limbă artificială din lume capabilă să simtă și să proceseze aromele direct într-un mediu lichid, mimând cu o acuratețe remarcabilă modul în care funcționează papilele noastre gustative.
Realizarea, detaliată într-un studiu publicat pe 15 iulie 2025 în prestigioasa revistă PNAS, deschide calea către o nouă eră a tehnologiei. Cercetătorii văd deja aplicații care variază de la sisteme automate pentru garantarea siguranței alimentare, până la detectarea precoce a unor boli prin analize chimice subtile.
Mai mult, tehnologia ar putea fi integrată în echipamente de laborator pentru a analiza probe lichide cu o eficiență fără precedent și este considerată un pas esențial către „calculul neuromorfic” – o formă avansată de inteligență artificială care imită procesele de învățare ale creierului uman.
Limba artificială: o inovație inspirată de biologie
Secretul acestei limbi artificiale constă în materialul din care este fabricată: membrane ultra-subțiri de oxid de grafen. Aceste foi de carbon, de mii de ori mai subțiri decât un fir de păr, acționează ca niște filtre moleculare sofisticate. Când o substanță este dizolvată în lichid, se descompune în ioni. Pe măsură ce acești ioni trec prin canalele minuscule ale membranelor, mișcarea lor este încetinită de 500 de ori față de normal. Această încetinire crucială oferă sistemului timpul necesar pentru a analiza și a crea o „amintire” a semnăturii unice a fiecărui gust, care persistă aproximativ 140 de secunde.
„Această descoperire ne oferă un model pentru construirea de noi dispozitive ionice inspirate din biologie. Dispozitivele noastre pot funcționa în lichid, pot detecta mediul înconjurător și pot procesa informații, la fel ca sistemul nostru nervos.”, a explicat Yong Yan, profesor de chimie la Centrul Național pentru Nanoștiință și Tehnologie din China și coautor al studiului, într-o conversație cu publicația Live Science.
Până acum, sistemele de degustare artificială se bazau pe o separare a funcțiilor: senzorii operau în mediul umed, dar datele erau trimise pentru procesare la computere externe, „uscate”. Această nouă abordare depășește limitarea, combinând pentru prima dată detectarea și o mare parte din procesarea informațiilor într-un singur sistem umed. Acest lucru permite o precizie mai mare, deoarece gusturile sunt analizate în starea lor ionică naturală.
Precizie remarcabilă și învățare continuă
În timpul testelor, dispozitivul a demonstrat capacități impresionante. A identificat cele patru gusturi de bază – dulce, acru, sărat și amar – cu o precizie cuprinsă între 72,5% și 87,5%. Performanța a fost și mai spectaculoasă în cazul băuturilor cu profiluri aromatice complexe, precum cafeaua și Coca-Cola, unde a atins o acuratețe de 96%, datorită compoziției electrice distincte a acestor amestecuri.
Sistemul învață progresiv, similar modului în care creierul nostru face distincția între arome. Cu fiecare nouă expunere, devine mai bun la diferențierea gusturilor, chiar și a celor foarte asemănătoare. „Poate distinge în mod fiabil între arome complexe, cum ar fi cafeaua, Coca-Cola și chiar amestecurile acestora,” a adăugat Yong.
Această metodă, în care dispozitivul fizic efectuează o parte din calcul, este diferită de alte sisteme recente care se bazează exclusiv pe rețele neuronale puternice ce rulează pe computere externe.
Viitorul gustului artificial
Aplicațiile potențiale ale acestei tehnologii sunt vaste și ar putea avea un impact profund asupra vieții noastre. În medicină, ar putea permite detectarea timpurie a bolilor prin analiza gustului fluidelor corporale, ar putea ajuta la evaluarea efectelor medicamentelor sau chiar ar putea oferi o soluție pentru persoanele care și-au pierdut simțul gustului în urma unui accident vascular cerebral sau a unei tulburări neurologice.
În industrie și mediu, limba artificială ar putea îmbunătăți controlul calității în producția de băuturi, ar putea eficientiza testele de siguranță alimentară și ar putea monitoriza constant calitatea apei potabile.
„Aceste inovații pun bazele esențiale pentru aplicații care variază de la diagnosticarea medicală la mașini autonome capabile să „guste” mediul înconjurător,” a concluzionat Yong.
Deși drumul către comercializare mai are de parcurs – cercetătorii recunoscând că sistemul actual este încă voluminos și consumă prea multă energie – optimismul este mare. Yong estimează că, odată depășite aceste provocări de inginerie, „am putea asista la progrese transformatoare în tehnologia medicală, robotică și monitorizarea mediului în următorul deceniu.”
