可食用傳感器為你檢視食物

貼在香蕉上的柔性傳感器

黃金天線嵌在蠶絲膜上構成柔性傳感器
你是否有過這樣的經歷:意識到牛奶變酸的時候,已經吞下一大口了?
一項新技術將幫助你,只需揮一下手機,就能知曉將入口的食物是否能食用。而附在食物上面作出報告的傳感器,是用蠶絲制成的,完全可以吞進肚子。
蠶絲的確是奇妙的多功能材料,除做成豪華內衣之外,還有令人難以置信的廣泛用途:手術縫合線、柔性電子產品,以及其他巧用其生物親和性的應用。現在,又用于食品了。
美國塔夫茨大學的博士后胡濤(音)和同事們將這種多用途材料制成了完全能食用的傳感器,將它貼到雞蛋,印記到水果,或浮在牛奶中,為你站崗,看果實是否成熟,或牛奶是否已變味。
當水果成熟或腐爛時,其內部發生化學變化。水果剛度的這些變化和差異,可以用稱為介電性能的參數反映出來。絲質傳感器感知這些變化,發出對應的電磁信號,用帶有閱讀器的監測設備就能識別。
柔性傳感器由蠶絲膜上嵌入黃金天線所構成,天線就像花式甜點上點綴的金箔那樣薄。而蠶絲膜的成分純粹是蛋白質,即使吃進肚子里也易于消化。膜的柔性使它可隨所黏附水果的形狀而變形。蠶絲膜接觸到水時會帶有粘性,因此它也兼作為固定膠。傳感器直接粘貼到需要跟蹤的食物,不需要另備膠水保持它到位。
傳感器可以調整,以調節它對介電性能變化的敏感度,適配不同的對象。尺寸也有多種,如香蕉上用的就比牛奶中用的大一些。
團隊還發現,讓貼膜吸收微量激素,還能延長水果和蔬菜的保鮮時間。他們已測試了傳感器在香蕉、雞蛋、蘋果、奶酪和牛奶上的應用,并在《先進材料》雜志上發表了論文。
“我們看到了巨大的食品市場,”胡博士說,“大家一直期待著有一種很容易使用的傳感器,來提供有關食物腐敗的信息。”
2011年8月,胡濤作為伊利諾伊大學約翰·羅杰斯為首的協作組成員,在《科學》雜志發表論文,介紹了柔性電子形式的“電子皮膚”,可以粘到皮膚上,無線跟蹤重要的健康標志。他說,當時并不是用蠶絲做的,不過他相信采用[FS:PAGE]絲質材料做電子皮膚也能成功的。
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