Eten är ett växthormon som spelar en avgörande roll i fruktens mognadsprocess. När frukter mognar producerar de eten, vilket utlöser olika fysiologiska och biokemiska förändringar, såsom mjukning, färgförändring och aromproduktion. Övervakning av etennivåer är därför avgörande för att bestämma fruktens mognad och säkerställa optimal kvalitet för konsumenterna.
Traditionella metoder för att mäta etennivåer involverar gaskromatografi eller elektrokemiska sensorer, som ofta är skrymmande, dyra och kräver skicklig personal för att fungera. Under de senaste åren har det funnits ett växande intresse för att utveckla nya avkänningsteknologier baserade på nanomaterial, såsom kolnanorör (CNT), som erbjuder unika egenskaper för gasavkänningsapplikationer.
CNT är cylindriska nanostrukturer gjorda av kolatomer ordnade i ett hexagonalt gitter. De uppvisar utmärkt elektrisk ledningsförmåga, stor ytarea och anmärkningsvärd mekanisk styrka. Dessa egenskaper gör CNT till idealiska kandidater för tillverkning av mycket känsliga och selektiva gassensorer.
I en nyligen genomförd studie har forskare från University of California, Berkeley och den kinesiska vetenskapsakademin utvecklat en ny CNT-baserad etensensor för att övervaka fruktmognad. Sensorn är baserad på en tunn film av CNT avsatta på ett flexibelt substrat. När de utsätts för etengas genomgår CNT:erna en förändring i elektriskt motstånd på grund av interaktionen av etenmolekyler med ytan av CNT:erna.
Forskarna testade prestandan hos den CNT-baserade sensorn med hjälp av olika frukter, inklusive bananer, äpplen och päron. Sensorn visade utmärkt känslighet och selektivitet för eten, även i närvaro av andra flyktiga organiska föreningar (VOC) som vanligtvis finns i frukt. Sensorn kunde också detektera olika stadier av fruktmognad, vilket ger en tillförlitlig indikator på fruktkvalitet.
Den CNT-baserade etensensorn erbjuder flera fördelar jämfört med traditionella avkänningsmetoder. Den är kompakt, bärbar och kostnadseffektiv, vilket gör den lämplig för övervakning av fruktmognad på plats i lagerlokaler, stormarknader och även under transport. Sensorn kan integreras i smarta förpackningssystem för att ge realtidsinformation om fruktens färskhet och kvalitet.
Sammanfattningsvis representerar utvecklingen av en CNT-baserad etensensor ett betydande framsteg inom övervakning av fruktmognad. Sensorn erbjuder en lovande lösning för att bibehålla optimal fruktkvalitet och minska matsvinnet genom att möjliggöra snabb och exakt bestämning av fruktmognad.
