После того, как концентрация газов повысилась до установленного уровня, датчик меняет свойства метки, которые можно считать с помощью смартфона, рассказывают разработчики в журнале Nano Letters.
Обычно покупатели при выборе продуктов полагаются на срок годности на упаковке, рассчитанный исходя из определенных условий хранения. Тем не менее, эти условия могут не соблюдаться, а в случае с самостоятельно приготовленным продуктами человеку приходится оценивать срок самостоятельно и использовать свое обоняние. Проверить состояние еды можно с помощью датчиков газов-маркеров, но обычно они довольно громоздки и неприменимы в быту.
Группа инженеров под руководством Гуйхуа Ю (Guihua Yu) из Техасского университета в Остине создала более простое устройство, которое, тем не менее, обладает достаточно высокой чувствительностью к веществам, образуемым при гниении пищи. Для того, чтобы NFC-метка могла реагировать на присутствие искомых газов разработчики встроили в ее электрическую цепь участок электропроводного полимера.
Принцип работы метки основан на том, что полимер меняет свою электропроводность в присутствии аммиака или веществ с аминогруппами, поскольку они выступают в роли донора электронов и восстанавливают материал. Это свойство можно использовать для обнаружения пищи с активным процессом гниения, потому что при этом образуются аммиак и биогенные диамины, в том числе путресцин и кадаверин. Тестирование сенсора на этих газах показало, что его чувствительность (отношение изменение сопротивления к исходному сопротивлению) к газам в концентрации пять частей на миллион составляет 225 процентов для аммиака, 46 процентов для путресцина и 17 процентов для кадаверина.
Полимерный датчик в цепи NFC-метки выступает в роли переключателя, который изначально выключен и снижает коэффициент отражения, но в присутствии искомых веществ переключается, что можно считать с помощью смартфона с NFC-антенной и специальным приложением. Инженеры протестировали метки на небольших кусочках мяса и рыбы, которые выдерживали при температуре 30 градусов Цельсия в течение 20 часов. Результаты показали, что в случае с рыбой показания датчика изменились примерно на 100 процентов, а для курицы более чем на 500 процентов:
В прошлом году американские исследователи создали другие метки для определения несвежих продуктов, но в них не используются электронные компоненты. Вместо этого исследователи использовали полоски бумаги с нанесенным на них веществом, чувствительным к орхатоксину А — опасному токсин, производимому плесневыми грибами. Под действием этого токсина бумага меняет цвет и сигнализирует о том, что продукт непригоден для употребления в пищу.
Григорий Копиев.
Читайте также: