Ivan LLic, Mario Caironi e un team di ACS Sensors hanno cercato di sviluppare il primo sensore completamente commestibile, un sensore di temperatura autoalimentato con un indicatore di colore ben visibile da utilizzare con i prodotti surgelati.

Alimenti che producono elettricità

I ricercatori hanno iniziato a progettare e costruire un dispositivo che generasse corrente elettrica durante lo scongelamento. Hanno collegato elettrodi di magnesio e oro attraverso una soluzione elettrolitica contenuta in un contenitore di plastica.

Il dispositivo è stato testato in soluzioni elettrolitiche commestibili congelate, tra cui sale da cucina e sali contenenti calcio, nonché in alimenti naturalmente ricchi di elettroliti, tra cui uva, melone e mela. La soluzione è stata lasciata scongelare e la corrente è stata erogata tra i -58F e i 32F, valore che secondo i ricercatori può essere regolato in base alla quantità e al tipo di sale.

L’indicatore è il succo di cavolo

La fase successiva è stata quella di collegare il dispositivo a un sistema che cambia colore. Questo conteneva elettrodi di stagno e oro e succo di cavolo rosso. Quando veniva attivato da una corrente elettrica, il succo si trasformava dal colore rosso-violaceo a un distinto blu, che non poteva essere invertito.

Confezionamento del sensore

Il passo finale del processo di creazione è stato quello di inserire tutte le parti in un blocco di cera d’api. Il dispositivo conteneva le soluzioni attivate dalla temperatura e l’indicatore in camere separate. Ciò ha dimostrato che il dispositivo autoalimentato poteva essere utilizzato per il monitoraggio degli alimenti congelati.

Prova di concetto

Secondo i ricercatori, questo sensore di prova apre la strada all’utilizzo di materiali commestibili in tecnologie sicure e poco costose, in grado di avvisare i consumatori della storia di conservazione di un prodotto surgelato.

Estratto

Il congelamento improprio degli alimenti provoca sprechi alimentari e ha un impatto negativo sull’ambiente. In questo lavoro proponiamo un dispositivo in grado di rilevare eventi di scongelamento accoppiando una cella galvanica attivata dalla temperatura con una cella ionocromica, attivata dal rilascio di ioni durante il flusso di corrente. Entrambi i componenti del sensore sono fabbricati con procedure semplici e a basso consumo energetico a partire da materiali commestibili. La cella galvanica funziona con una soluzione elettrolitica acquosa e produce corrente solo a temperature superiori al punto di congelamento della soluzione. La cella ionocromica sfrutta la corrente generata durante lo scongelamento per rilasciare ioni di stagno, che formano complessi con i coloranti naturali, causando il cambiamento di colore. Pertanto, questo sensore fornisce informazioni sugli eventi di sbrinamento. La temperatura a cui reagisce il sensore può essere regolata tra 0 e -50 °C. Il dispositivo può quindi essere utilizzato in modo flessibile nella catena di approvvigionamento: come sensore, può misurare la durata dell’esposizione a temperature superiori alla soglia, mentre come rilevatore può fornire un segnale di esposizione a temperature superiori alla soglia. Un dispositivo di questo tipo può garantire che gli alimenti surgelati vengano manipolati correttamente e siano sicuri per il consumo. Come sensore, potrebbe essere utilizzato dagli operatori della catena di approvvigionamento, mentre come rilevatore potrebbe essere utile per i consumatori finali, garantendo che gli alimenti siano stati correttamente congelati durante l’intera catena di approvvigionamento.

Source link