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Nariz electrónico para alimentos creado en Berkeley usa 16 sensores e inteligencia artificial para detectar deterioro y sustancias alergénicas.
Investigadores de la Universidad de California en Berkeley desarrollaron un nariz electrónico capaz de reconocer gases emitidos por productos en deterioro e identificar pequeñas cantidades de sustancias relacionadas con alergias alimentarias.
Presentado en un estudio publicado por la revista científica Science Advances el 17 de junio de 2026, el dispositivo utiliza 16 sensores químicos y modelos de aprendizaje automático para interpretar diferentes patrones de olor.
La tecnología fue probada con frutas, leche, huevos, pollo crudo, nueces, almendras y cacahuetes. Además de distinguir productos frescos, el sistema logró reconocer alimentos mantenidos a temperatura ambiente durante 24 o 48 horas, indicando diferentes etapas del proceso de deterioro.
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El proyecto aún está en fase experimental, pero ya cuenta con una versión portátil conectada a una aplicación de celular. Entre las posibles aplicaciones están refrigeradores capaces de avisar cuando un alimento comienza a estropearse y equipos destinados a la protección de personas con alergias.
Sistema interpreta una combinación de gases
El aparato no intenta identificar los alimentos mediante un único componente químico. Su funcionamiento depende de la lectura simultánea de diferentes moléculas liberadas en el aire.
La matriz reúne 16 sensores, cada uno preparado para reaccionar a determinadas combinaciones de gases. Cuando estas moléculas entran en contacto con los materiales del dispositivo, provocan alteraciones transformadas en señales eléctricas.
Aisladas, estas señales pueden no revelar con claridad qué alimento está siendo analizado. Por eso, el equipo de Berkeley recurrió al aprendizaje automático para comparar las respuestas de los sensores y encontrar patrones característicos.
El método se aproxima a la manera en que el olfato reconoce olores a partir de varias informaciones recibidas al mismo tiempo. La diferencia es que el nariz electrónico convierte estas respuestas químicas en datos procesados por modelos computacionales.
Inteligencia artificial aprendió señales de deterioro
Para entrenar el sistema, los investigadores expusieron los sensores a alimentos en diferentes condiciones. Leche, huevos y pollo crudo fueron incluidos en los experimentos, así como frutas y oleaginosas. Las muestras fueron evaluadas frescas y después de permanecer fuera de refrigeración durante períodos determinados.
Al comparar las señales, los modelos aprendieron a diferenciar un producto recién analizado de otro mantenido a temperatura ambiente por 24 o 48 horas. Esta capacidad puede permitir que futuros equipos detecten alteraciones antes de que el consumidor perciba señales evidentes de deterioro.
En un refrigerador inteligente, por ejemplo, la tecnología podría seguir carnes, vegetales y lácteos y emitir alertas cuando los gases liberados indicaran pérdida de calidad.
Sensor encontró cantidad mínima de nuez
Las pruebas también evaluaron la sensibilidad del equipo frente a alimentos asociados a reacciones alérgicas. Según los resultados divulgados en el estudio de Science Advances, el dispositivo logró detectar una cantidad de nuez equivalente a aproximadamente un centésimo de una unidad común.
El sistema también recibió entrenamiento para reconocer compuestos relacionados al maní y a otras oleaginosas, como la almendra.
La precisión abre una posible aplicación dirigida a personas que necesitan evitar contacto con ingredientes específicos. Un equipo portátil podría ayudar en el análisis de ambientes o productos, aunque el dispositivo aún depende de nuevas pruebas antes de un uso cotidiano.
Nanotubos permiten operación sin calentamiento
El equipo sustituyó materiales frecuentemente empleados en sensores de gas por nanotubos de carbono.
Estos nanotubos funcionan como elementos conductores y permitieron que el aparato operara a temperatura ambiente. La elección también aumentó la sensibilidad a las moléculas presentes en las muestras.
Sensores basados en óxidos metálicos suelen requerir calentamiento durante el funcionamiento. La arquitectura creada en Berkeley elimina esta necesidad y permite incorporar materiales que podrían perder sus propiedades bajo temperaturas elevadas.
La fabricación de las películas sensibles se realizó en una única etapa de deposición. Según el proyecto, este enfoque simplifica la producción de la matriz y facilita la combinación de diferentes materiales en el mismo dispositivo.
Nariz electrónico ya tiene versión portátil
Además del equipo utilizado en las pruebas de laboratorio, los investigadores desarrollaron un prototipo portátil integrado a una aplicación de celular.
Esta configuración amplía las posibilidades de aplicación fuera de los laboratorios. En lugar de depender de una estructura fija, el usuario podría acercar el dispositivo al alimento y seguir la interpretación por el smartphone.
El formato también puede interesar a empresas que trabajan con almacenamiento, transporte y control de calidad de productos alimenticios.
En ambientes industriales, sensores de este tipo podrían actuar en el seguimiento de inventarios y en la identificación anticipada de alteraciones que comprometan la seguridad o la conservación de las mercancías.
Mezcla de olores aún representa un desafío
A pesar del rendimiento presentado, los propios investigadores reconocen que el aparato aún necesita ser evaluado en situaciones más cercanas a la rutina doméstica.
Los experimentos no incluyeron ambientes con gran variedad de gases mezclados. Una cocina o nevera puede almacenar diversos productos al mismo tiempo, cada uno liberando sus propias moléculas.
Esta superposición puede dificultar la separación de los patrones y reducir la precisión del nariz electrónico.
Los próximos avances dependerán de la capacidad del sistema para distinguir el olor de un alimento específico en medio de señales producidas por carnes, vegetales, frutas, bebidas y recipientes almacenados en el mismo espacio.
Investigación reúne ingeniería, sensores y computación
El trabajo fue conducido por integrantes de las áreas de ingeniería eléctrica y ciencia de la computación de la Universidad de California en Berkeley.
La investigación fue liderada por una doctoranda vinculada a un grupo dedicado al desarrollo de sensores avanzados. El proyecto también recibió colaboración de otros científicos de la institución y de una universidad asociada ubicada en Corea del Sur.
La publicación de los resultados en la revista Science Advances presenta la validación académica de los experimentos y detalla la combinación entre materiales sensibles, señales eléctricas y modelos de aprendizaje automático.
La integración de estas áreas permitió transformar moléculas invisibles liberadas por los alimentos en patrones que pueden ser reconocidos por un sistema computacional.
La tecnología puede cambiar la relación con el refrigerador
Si avanza hacia el uso comercial, el nariz electrónico podría añadir una nueva función a los electrodomésticos conectados.
En lugar de solo controlar la temperatura o registrar qué productos están almacenados, un refrigerador equipado con sensores químicos podría evaluar el estado de conservación del contenido.
El consumidor recibiría alertas sobre alimentos próximos a la deterioración y podría tomar decisiones antes de consumir o descartar el producto. La tecnología también podría contribuir a reducir riesgos ligados a la ingestión de artículos inapropiados.
La aplicación contra alérgenos amplía el alcance del proyecto, pero requiere cuidados adicionales y nuevas pruebas en condiciones reales.
Por ahora, el dispositivo desarrollado en Berkeley permanece como un prototipo experimental. Aun así, los resultados muestran que la combinación entre nanotubos de carbono e inteligencia artificial puede dar a las máquinas una capacidad similar al olfato para analizar lo que llega a la mesa.
Con información de Olhar Digital
