Новая технология превращает ваш телефон в датчик предупреждения о спойлерах

Вы наводите телефон на содержимое холодильника, и он сообщает, какие продукты свежие, какие скоро испортятся, а какие лучше оставить нетронутыми. Это не надуманный сценарий, а реальность благодаря новому технологическому открытию, сделанному группой исследователей, которые представили свои выводы в журнале. Природа Еда.

Порча продуктов питания является огромным фактором пищевых отходов, а также ускоряет распространение болезней через микробы, вызывающие гниение продуктов. Эта порча, пожалуй, вызывает наибольшее беспокойство, когда речь идет о мясе, потому что оно таит в себе болезни, представляющие больший риск для здоровья человека. Мясные отходы также представляют собой гораздо больший след выбросов, использования земли и воды, связанный с его высокоэффективным производством на фермах.

В общей сложности 240 миллионов тонн мяса, включая курятину, рыбу и говядину, выбрасываются каждый год, и исследователи нового исследования хотели найти способ остановить эти потери на уровне продуктовых магазинов и в домах, где большая часть этого происходит. Хотя в настоящее время разрабатывается много пищевых датчиков, большинство из них дорогостоящие и громоздкие, и их можно использовать только в лаборатории: исследователи хотели что-то портативное, простое в использовании и дешевое в изготовлении.

После некоторых проб и ошибок их решение превратилось в полимерную накладку размером с почтовую марку, которую можно вклеить в упаковку для пищевых продуктов, где она способна обнаруживать изменения в свежести мяса. Это достигается за счет высокочувствительной химической структуры, которая изменяется в ответ на присутствие биогенных аминов, представляющих собой соединения, которые выделяют продукты, богатые белком, когда они начинают разлагаться.

Когда это происходит, изменения в структуре полимера преобразуются в электрический сигнал в датчике, наклеенном на полимерный пластырь. На следующем этапе используется телефон, оснащенный общей технологией, называемой связью ближнего поля, которая позволяет обмениваться информацией между двумя электронными устройствами. «Как только мобильный телефон, совместимый с ближней связью, помещается рядом с датчиком, чип получает питание», — исследователи. объяснять в их исследовании. Это позволяет ему передавать данные о пищевых соединениях через встроенные беспроводные антенны обратно на телефон, «что позволяет быстро определить статус продуктов».

Чтобы проверить, насколько хорошо эта система работает в действительности, исследователи поставили эксперимент, в ходе которого кусочки курицы и говядины контролировались накладными датчиками при разных температурах: от нуля до 4 °C, а затем до 20 °C. Это показало, что полимерные пластыри были достаточно чувствительными, чтобы обнаруживать признаки гниения, включая такие соединения, как удачно названные путресцин и кадаверин, при уровнях, намного более низких, чем те, при которых они становятся токсичными.

Более того, для образцов, которые хранились при температуре 20 °C, датчики зафиксировали усиливающийся сигнал по мере того, как шли дни и мясо разлагалось. Это доказало способность инструмента не только обнаруживать, когда пища испортилась, но в идеале также определять порог, ниже которого пища безопасна, а выше которой она больше не съедобна.

С помощью этой информации исследователи разработали удобное мобильное приложение, которое «запрограммировано на выдачу «рискованных» ошибок» выше определенного порогового значения. писать. Такие детали могут проложить путь для более совершенного приложения будущего, которое могло бы подсказывать потребителям, когда лучше всего есть продукты, прежде чем они достигнут этого рискованного пика.

В настоящее время эта технология может быть произведена в масштабе менее чем за 1 доллар, и есть потенциал для ее разработки для использования на множестве других продуктов, чтобы также спасти их от мусорного ведра. Исследователи также предлагать что можно изучить биоразлагаемые альтернативы полимерному пластырю, чтобы избежать дополнительного производства пластиковой упаковки.

Это задачи для будущих исследований. На данный момент открытие ставит технологическое решение в огромная глобальная проблемапрямо на ладони.

Сложите это. получать. “Миниатюрный беспроводной датчик позволяет отслеживать порчу продуктов в режиме реального времени.». Природа Еда. 2023.

Изображение: ©Журнал «Антропоцен»