Нанотрубки визначать стиглість фруктів

Американські інженери з технологічного інституту Массачусетсу розробили прості, недорогі і компактні детектори, що визначають концентрацію газоподібного гормону - етилену, який відповідає за стиглість фруктів. В якості основи для створення приладу були обрані вуглецеві нанотрубки, які пройшли спеціальну обробку. Детальні відомості про роботу були опубліковані журналі Angewandte Chemie і на сайті інституту.

Новий сенсор представлений у вигляді приладу, який вимірює опір джерела струму, що проходить через цілу мережу вуглецевих нанотрубок. Частина пристосування між двома електродами покритих позолотою інженери покрили невеликою кількістю суспензії вуглецевих нанотрубок, опір яких було взаємопов'язано з рівнем концентрації етилену в повітрі. Оскільки етилен є досить інертним і простим органічною сполукою, учені додали етилен до іонами міді, щоб підвищити ступінь чутливості нанотрубок до його концентрації.

Дело в тому, що вуглецеві нанотрубки володіють чуйною реакцією у відповідь на додавання будь-яких сторонніх домішок. При адгезії на нанотрубки комплексів міді, їх провідність сильно падала, проте коли до комплексів домішували ще й етилен, опір значно зростала. Це більш інтенсивне опір зчитувалося спеціальним датчиком, створеним інженерамі.

Устройство виявилося дуже чутливим до інертних газів. Додавши трохи полістиролу в суміш нанотрубок, вченим вдалося збільшити рівень чутливості приладу. У підсумку детектор міг вловлювати 0,5-1 молекул етилену на один мільйон молекул повітря (0,00005%). При цьому концентрація газу у всіх фруктах становить, як правило, близько 0,1-1 частинок на мільйон.

Новий прилад дозволяє стежити за дозріванням плодів таким чином, щоб під час перевезення попередити їх псування або переспеваніе. Тепер розробники мають намір з'єднати прилад з безконтактно зчитується міткою (RFID), і переконані, що тоді вартість такого пристрою складе не більше одного доллара.

Как відомо, етилен проводиться рослинами в процесі дозрівання плодів, в'янення суцвіть і опадання листя. Механізм виділення гормону в момент дозрівання фруктів володіє функцією самоускорения, оскільки тканини рослини, самі починають виробляти етилен, реагуючи на ступінь концентрації газу. У промисловості деякі виробники обробляють фрукти таким газом навмисно для більш швидкого дозрівання.