石墨烯“舌头”再现味觉奇迹，AI味觉系统准确率高达90%！

AI味觉革命已至！

科学家最新研发的人工味觉系统，不仅能够精准识别酸、甜、苦、咸，准确率高达90%，还能区分咖啡与可乐等复杂饮品，展现惊人性能。

这项研究已在《美国国家科学院院刊》（PNAS）发表，并引发《Nature》官网的新闻报道关注。

这款基于石墨烯的AI传感器——GO-ISMD，能够模拟人类味觉反应，为神经疾病患者带来“重获味觉”的希望。

接下来，让我们探索这一“电子舌头”背后的奥秘。

石墨烯的“味觉奇迹”

意大利那不勒斯佩加索大学的神经伦理学家Andrea Lavazza曾指出：

若能让味觉失患者重新体验味觉，将是巨大成功。

如今，借助石墨烯材料，这一愿景正逐步变为现实。

科学家们早已认识到，石墨烯作为化学传感器潜力巨大。

这种由碳原子构成的二维六边形晶格不仅具备卓越的电导性，还对各类分子极为敏感，为人工味觉系统的实现奠定了坚实基础。

最新研究显示，科学家利用氧化石墨烯成功开发出新型味觉传感器。

作为石墨烯衍生物，氧化石墨烯不仅保留了原结构的特性和优异性能，还具备大表面积。

其独特之处在于，接触不同化学物质时，电导率会发生特异性变化。

这些变化可被检测并通过机器学习解读，从而识别不同味道并建立味觉“记忆”，类似于舌头上的味觉感受器对化学物质产生神经信号，随后大脑处理这些信号完成味觉感知。

这种受生物启发的神经形态人工味觉系统采用在生理环境中重构的层状氧化石墨烯（GO）膜构建而成。

该GO纳米流体装置不仅具备味觉传感功能，还能作为忆阻器工作，结合神经网络实现对酸、苦、咸、甜等味道的分类。

为了制造这种GO离子传感器（GO-ISMD），科学家首先通过真空过滤制备GO膜，然后将其转移至带有100纳米厚悬浮氮化硅（SiNx）窗口的硅基底上，该窗口区域设有36个直径约3微米的穿孔。

随后在盐溶液中使用数据采集卡（NI PCIe-6361）和低噪声电流前置放大器（SR570）监测GO-ISMD的电学特性。

高达90%的准确率

为验证此装置的有效性，研究人员选取了四种代表不同味道的化学物质：酸（醋酸）、苦（硫酸镁）、咸（氯化钠）、甜（醋酸铅）。

为简化分类过程，他们将四分类问题拆解为四个独立的二分类任务。每个模型用于判断未知味道是否属于该类别。

数据集被划分为训练集和测试集，分别包含160个训练样本和40个测试样本。

在识别新化学物质所代表的味道时，分类准确率最高可达约90%。

此外，该系统在识别复杂饮品（如咖啡、可乐及其混合物）方面同样表现出色，分类准确率高达92.3%。

Lavazza表示：

“这一研究是‘非常非常重要的一步’，有望帮助神经疾病患者恢复味觉。”