Ce « museau électronique » repère les aliments périmés... et même certains allergènes

Savoir si un aliment est encore consommable n'est pas toujours aussi simple qu'il y paraît. Même si le nez humain peut déceler des odeurs suspectes, certaines denrées alimentaires commencent à se dégrader bien avant que ces changements ne deviennent perceptibles.

Sans compter que les aliments contenant des allergènes comme les arachides ou les crustacés ne peuvent pas être identifiés de manière fiable grâce à notre odorat. C'est précisément pour répondre à ces limites que des chercheurs américains ont développé un « museau électronique ».

Comment ce museau électronique reconnaît les aliments

Plus sensible que le nez humain, cet appareil est capable de détecter les gaz émis par des aliments périmés ou certains allergènes alimentaires. Il est équipé de 16 minuscules capteurs qui décèlent de très faibles variations dans les molécules gazeuses libérées par les différents aliments.

Comme l'explique Carla Bassil, auteure principale de l'étude, « on peut imaginer cela comme un ensemble de papilles gustatives numériques, où chaque capteur de la puce réagit de manière unique aux diverses molécules gazeuses auxquelles il est exposé. »

L'un des principaux défis de ce museau électronique consistait à intégrer plusieurs capteurs sur une seule puce électronique. Contrairement aux détecteurs domestiques de monoxyde de carbone, qui sont conçus pour repérer un seul gaz, cet appareil doit être capable d'en distinguer de nombreux.

L'intelligence artificielle au service de l'odorat électronique

Pour relever ce défi, les chercheurs ont remplacé les matériaux habituellement utilisés par des nanotubes de carbone. Très sensibles à température ambiante, ces derniers permettent de détecter de nombreuses molécules gazeuses sans avoir besoin de chauffer les capteurs.

Chacun des 16 capteurs du museau électronique convertit les molécules gazeuses en signaux électriques, produisant une véritable « empreinte olfactive » propre à chaque aliment.

Un modèle d'intelligence artificielle analyse ensuite ces signaux. Les chercheurs ont entraîné l'IA à reconnaître plusieurs aliments, dont les fraises, les bananes, les noisettes, les arachides, etc.

Elle peut même distinguer l'odeur de poulet, de lait et d'œufs frais de celle des mêmes aliments après 24 ou 48 heures passées à température ambiante. Selon les auteurs, cette approche permet d'obtenir une détection à la fois plus sensible et plus objective que le nez humain.

Des réfrigérateurs capables de surveiller vos aliments ?

Les premiers résultats sont déjà encourageants. Le museau électronique est parvenu à détecter un fragment de noix de seulement 0,05 gramme. Les chercheurs précisent toutefois qu'ils doivent encore vérifier si le dispositif est capable d'identifier de telles traces lorsqu'elles sont mélangées à d'autres aliments.

À terme, cette technologie pourrait même être intégrée à des réfrigérateurs connectés. « Ce serait formidable si votre réfrigérateur pouvait vous dire : "Hé, tes brocolis vont bientôt s'abîmer, tu devrais probablement les manger." », déclare Carla Bassil.

Source : Université de Californie à Berkeley