Λυχνίες LED που έχουν τροποποιηθεί με περοβσκίτη αποκαλύπτουν τη σήψη σε φρούτα και λαχανικά πριν αυτή γίνει ορατή με γυμνό μάτι.
Oμάδα ερευνητών έχει αναπτύξει νέα LED που εκπέμπουν φως ταυτόχρονα σε δύο διαφορετικές περιοχές μήκους κύματος, για έναν απλούστερο και πιο ολοκληρωμένο τρόπο παρακολούθησης της φρεσκάδας των φρούτων και των λαχανικών. Όπως γράφει η ομάδα στο περιοδικό Angewandte Chemie , η τροποποίηση των LED με υλικά περοβσκίτη τα αναγκάζει να εκπέμπουν τόσο στο εγγύς υπέρυθρο όσο και στο ορατό εύρος, μια σημαντική εξέλιξη στην παρακολούθηση των τροφίμων χωρίς επαφή.
Οι κρύσταλλοι περοβσκίτη είναι σε θέση να συλλάβουν και να μετατρέψουν το φως. Καθώς είναι απλοί στην παραγωγή και εξαιρετικά αποδοτικοί, οι περοβσκίτες χρησιμοποιούνται ήδη σε ηλιακά κύτταρα, αλλά επίσης ερευνώνται εντατικά για την καταλληλότητά τους σε άλλες τεχνολογίες. Ο Angshuman Nag και η ομάδα του στο Ινδικό Ινστιτούτο Επιστημονικής Εκπαίδευσης και Έρευνας (IISER) στο Pune της Ινδίας, προτείνουν τώρα μια εφαρμογή περοβσκίτη στην τεχνολογία LED που θα μπορούσε να απλοποιήσει τον ποιοτικό έλεγχο των φρέσκων φρούτων και λαχανικών.
Για να φτιάξουν το pc-LED διπλής εκπομπής, εφάρμοσαν έναν διπλό περοβσκίτη εμποτισμένο με βισμούθιο και χρώμιο. Μέρος του συστατικού του βισμούθιου εκπέμπει ζεστό λευκό φως και ένα άλλο μέρος μεταφέρει ενέργεια στο συστατικό του χρωμίου, αποδιεγερτικό του και προκαλώντας πρόσθετη εκπομπή στην περιοχή NIR, ανακάλυψαν οι ερευνητές.
Το NIR χρησιμοποιείται ήδη στη βιομηχανία τροφίμων για την εξέταση της φρεσκάδας στα φρούτα και τα λαχανικά. Ο Nag και ο διδακτορικός φοιτητής Sajid Saikia, πρώτος συγγραφέας της εργασίας, εξηγούν την ιδέα τους: “Τα τρόφιμα περιέχουν νερό, το οποίο απορροφά την ευρεία εκπομπή κοντά στο υπέρυθρο περίπου στα 1000 nm. Όσο περισσότερο νερό υπάρχει [λόγω της σήψης], τόσο μεγαλύτερη είναι η απορρόφηση ακτινοβολίας κοντά στο υπέρυθρο, αποδίδοντας πιο σκοτεινή αντίθεση σε μια εικόνα που λαμβάνεται υπό ακτινοβολία κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία. Αυτή η εύκολη, μη επεμβατική διαδικασία απεικόνισης μπορεί να εκτιμήσει την περιεκτικότητα σε νερό σε διάφορα μέρη του φαγητού, αξιολογώντας τη φρεσκάδα του.”
Χρησιμοποιώντας αυτά τα τροποποιημένα PC-LED για να εξετάσει τα μήλα ή τις φράουλες, η ομάδα παρατήρησε σκοτεινά σημεία που δεν ήταν ορατά σε τυπικές εικόνες κάμερας. Ο φωτισμός του φαγητού τόσο με λευκό όσο και με φως NIR αποκάλυψε κανονικό χρωματισμό που μπορούσε να δει με γυμνό μάτι, καθώς και εκείνα τα μέρη που είχαν αρχίσει να σαπίζουν, αλλά δεν ήταν ακόμη ορατά.
Οι Saikia και Nag οραματίζονται μια συμπαγή συσκευή για ταυτόχρονη οπτική και NIR επιθεώρηση τροφίμων, αν και οι δύο ανιχνευτές, ένας για ορατό φως και ένας για φως NIR, θα μπορούσαν να κάνουν ένα τέτοιο όργανο δαπανηρό για κοινές εφαρμογές. Από την άλλη πλευρά, οι ερευνητές τονίζουν ότι τα LED του υπολογιστή παράγονται εύκολα χωρίς χημικά απόβλητα ή διαλύτες και το βραχυπρόθεσμο κόστος θα μπορούσε να ανακτηθεί περισσότερο από τη μεγάλη διάρκεια ζωής και την επεκτασιμότητα αυτής της νέας συσκευής pc-LED διπλής εκπομπής.
Για να διαβάσετε ολόκληρη τη μελέτη πατήστε ΕΔΩ.
Πηγή: EurekAlert
