Иван ЛЛик, Марио Кайрони и команда ACS Sensors приступили к разработке первого полностью съедобного датчика, который представлял собой температурный датчик с автономным питанием и четко видимым цветовым индикатором для использования с замороженными продуктами.
Продукты, которые производят электричество
Исследователи начали с разработки и создания устройства, которое генерировало электрический ток при размораживании. Они соединили магниевый и золотой электроды через раствор электролита, находящийся в пластиковом контейнере.
Устройство было протестировано в замороженных пищевых растворах электролитов, включая поваренную соль и соли, содержащие кальций, а также в естественных богатых электролитами продуктах, включая виноград, дыню и яблоко. Раствору дали разморозиться, и они провели ток между -58F и 32F, который, по словам исследователей, будет точно настроен в зависимости от количества и типа соли.
Индикатор капустный сок
Следующим этапом было подключение устройства к системе изменения цвета. В нем были оловянные и золотые электроды и сок красной капусты. При активации электрическим током сок менял свой красновато-фиолетовый цвет на ярко-синий, который нельзя было обратить вспять.
Упаковка датчика
Последним шагом в процессе создания было помещение всех частей в блок пчелиного воска. Устройство содержало термоактивируемый и индикаторный растворы в отдельных камерах. Это продемонстрировало, что устройство с автономным питанием можно использовать для мониторинга замороженных продуктов.
Доказательство концепции
Исследователи утверждают, что этот экспериментальный датчик прокладывает путь к использованию пищевых материалов в недорогих и безопасных технологиях, которые могут предупредить потребителей об истории хранения замороженных продуктов.
Абстрактный
Неправильное замораживание продуктов питания приводит к пищевым отходам и негативно влияет на окружающую среду. В этой работе мы предлагаем устройство, которое может обнаруживать события размораживания путем соединения активируемого температурой гальванического элемента с ионохромным элементом, который активируется высвобождением ионов во время прохождения тока. Оба компонента датчика изготавливаются с помощью простых и энергоемких процедур из пищевых материалов. Гальванический элемент работает с водным раствором электролита, вырабатывая ток только при температуре выше точки замерзания раствора. Ионохромная ячейка использует ток, генерируемый во время разморозки, для высвобождения ионов олова, которые образуют комплексы с природными красителями, вызывая изменение цвета. Таким образом, этот датчик предоставляет информацию о событиях разморозки. Температуру, при которой реагирует датчик, можно настроить в диапазоне от 0 до −50 °C. Таким образом, устройство можно гибко использовать в цепочке поставок: в качестве датчика оно может измерять продолжительность воздействия сверхпороговых температур, а в качестве детектора оно может подавать сигнал о воздействии сверхпороговых температур. пороговые температуры. Такое устройство может обеспечить правильное обращение с замороженными продуктами и их безопасность для употребления. В качестве датчика его могут использовать работники цепочки поставок, а в качестве детектора он может быть полезен конечным потребителям, гарантируя, что продукты будут правильно заморожены на протяжении всей цепочки поставок.
