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感測器/MEMS  

新式氣體感測器為食品新鮮度把關

上網時間: 2015年04月20日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:NFC  標籤  感測器  化學電阻  RFID 

美國麻省理工學院(MIT)的研究人員們日前開發出一種簡單的氣體感測器,利用基於碳奈米管的化學電阻——當暴露於特定化學物質時,該電路的電阻隨之發生變化,使其可在整合於NFC標籤時,用於檢測食物的新鮮度。

在實際進行建置時,研究人員們經由化學方式調整碳奈米管,使其承載電流的能力在暴露於特定氣體時發生變化。接著,研究人員們再將這種化學電阻的特性整合於商用近場通訊(NFC)標籤的供電電路中。

研究團隊首先在電子電路中穿孔而擾亂原有的電路作業,然後再以碳奈米管製成的接線重新連接電路。因此,如果化學電阻正常作業,即可視範圍內無目標化學物質時,調整後的 NFC 標籤能夠僅維持作業以及被讀取。

如今,研究人員們利用一種稱為「金屬紫質」(metalloporphyrins)的含金屬化合物來改變碳奈米管,據稱可有效結合於胺等含氮化合物。其中,研究人員特別感興趣的是所謂的生物胺,例如由腐敗肉品所產生的腐胺和屍胺。

當含鈷的紫質結合這些胺類時,將會使碳奈米管的電阻增加,使其變得易於測量。研究人員們利用感測器分別為豬肉、雞肉、鱈魚和鮭魚等四種肉類進行測試。他們發現這些肉類放在冰箱冷藏時,大約可維持4天的新鮮度,而如果不加以冷藏,這些肉品都會腐爛,但腐爛的速度各不相同。

根據MIT John D. MacArthur化學教授Timothy Swager表示,當採用這種可讀取NFC的RFID標籤進行設計時,該氣體感測器可讓消費者確定在雜貨店或冰箱中的肉類是否能安全食用。Timothy Swager過去也曾經證實類似的感測器可偵測乙烯氣體,用於檢測水果是否成熟。

Swager表示,人們經常丟掉一些可能還沒有壞掉的東西。此外,食品包裝供應商Sealed Air資深科學研究員Roberto Forloni認為,擁有一款可即時測量肉品與魚類新鮮度的低成本感測器好處多多,包括預防食源性疾病(食物中毒)、提高普遍的客戶滿意度,以及減少雜貨店與消費者家中的食物浪費。

MIT研究人員們已經為這項技術申請了專利,並希望可加以授權實現商用化開發。這項研究是由美國國家科學基金會(NSF)以及MIT軍事奈米技術研究中心的美國陸軍研究辦公室共同贊助。

編譯:Susan Hong

(參考原文:NFC Tags Check Food Freshness,by Julien Happich)





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