Er den moden? Carbon nanorør-baseret ethylensensor etablerer frugtmodenhed

Ethylen er et plantehormon, der spiller en afgørende rolle i modningsprocessen af ​​frugter. Efterhånden som frugter modnes, producerer de ethylen, som udløser forskellige fysiologiske og biokemiske ændringer, såsom blødgøring, farveændring og aromaproduktion. Overvågning af ethylenniveauer er derfor afgørende for at bestemme frugternes modenhed og sikre optimal kvalitet for forbrugerne.

Traditionelle metoder til måling af ethylenniveauer involverer gaskromatografi eller elektrokemiske sensorer, som ofte er voluminøse, dyre og kræver dygtigt personale til at betjene. I de senere år har der været stigende interesse for at udvikle nye sanseteknologier baseret på nanomaterialer, såsom carbon nanorør (CNT'er), som tilbyder unikke egenskaber til gassensing-applikationer.

CNT'er er cylindriske nanostrukturer lavet af kulstofatomer arrangeret i et sekskantet gitter. De udviser fremragende elektrisk ledningsevne, stort overfladeareal og bemærkelsesværdig mekanisk styrke. Disse egenskaber gør CNT'er til ideelle kandidater til fremstilling af meget følsomme og selektive gassensorer.

I en nylig undersøgelse har forskere fra University of California, Berkeley og det kinesiske videnskabsakademi udviklet en ny CNT-baseret ethylensensor til overvågning af frugtmodenhed. Sensoren er baseret på en tynd film af CNT'er aflejret på et fleksibelt substrat. Når de udsættes for ethylengas, gennemgår CNT'erne en ændring i elektrisk modstand på grund af interaktionen af ​​ethylenmolekyler med overfladen af ​​CNT'erne.

Forskerne testede ydeevnen af ​​den CNT-baserede sensor ved hjælp af forskellige frugter, herunder bananer, æbler og pærer. Sensoren viste fremragende følsomhed og selektivitet over for ethylen, selv i nærværelse af andre flygtige organiske forbindelser (VOC'er), der almindeligvis findes i frugter. Sensoren var også i stand til at detektere forskellige stadier af frugtmodenhed, hvilket giver en pålidelig indikator for frugtkvalitet.

Den CNT-baserede ethylensensor tilbyder flere fordele i forhold til traditionelle registreringsmetoder. Den er kompakt, bærbar og omkostningseffektiv, hvilket gør den velegnet til on-site overvågning af frugtmodenhed i lagerfaciliteter, supermarkeder og endda under transport. Sensoren kan integreres i smarte emballagesystemer for at give realtidsinformation om frugternes friskhed og kvalitet.

Som konklusion repræsenterer udviklingen af ​​en CNT-baseret ethylensensor et betydeligt fremskridt inden for overvågning af frugtmodenhed. Sensoren tilbyder en lovende løsning til at opretholde optimal frugtkvalitet og reducere madspild ved at muliggøre rettidig og præcis bestemmelse af frugtens modenhed.