Químicos do MIT desenvolveram um sensor barato, portátil que pode detectar gases emitidos pela carne podre, permitindo aos consumidores para determinar se a carne em sua mercearia ou geladeira é seguro comer.
O sensor, que consiste em nanotubos de carbono quimicamente modificados, poderia ser implantado em "embalagens inteligentes", que oferecem informações de segurança muito mais preciso do que a data de validade na embalagem, diz Timothy Swager, o John D. MacArthur Professor de Química no MIT.
Também poderia reduzir o desperdício de alimentos, acrescenta. "As pessoas estão constantemente jogando coisas que provavelmente não são ruins", diz Swager, que é o principal autor de um artigo descrevendo o novo sensor esta semana na revistaAngewandte Chemie .
O principal autor do artigo é estudante de graduação Sophie Liu. Outros autores são ex-técnico de laboratório Alexander Petty e pós-doutorado Graham Sazama.
O sensor é semelhante à de outros dispositivos de nanotubos de carbono que o laboratório de Swager tem desenvolvido nos últimos anos, incluindo um que detecta o estado de maturação da fruta . Todos estes dispositivos funcionam no mesmo princípio: nanotubos de carbono podem ser modificados quimicamente de modo que a sua capacidade para transportar um eléctricos mudanças de corrente na presença de um gás particular.
Neste caso, os investigadores modificaram os nanotubos de carbono com compostos contendo metal chamado metaloporfirinas, que contêm um átomo central de metal ligado a vários anéis contendo azoto. Hemoglobina, que transporta o oxigénio no sangue, é uma metaloporfirina com ferro como o átomo central.
Para este sensor, os pesquisadores usaram um metaloporfirinas com cobalto em seu centro. Metaloporfirinas são muito bons em ligação aos compostos nitrogenados chamados aminas. De particular interesse para os investigadores foram os chamados aminas biogénicas, tais como putrescina e cadaverina, que são produzidos pela decomposição de carne.
Quando a porfirina contendo cobalto liga-se a qualquer uma destas aminas, que aumenta a resistência eléctrica do nanotubo de carbono, que pode ser facilmente medido.
"Nós usamos essas porfirinas para fabricar um dispositivo muito simples, onde podemos aplicar uma potencial através do dispositivo e, em seguida, monitorar a corrente. Quando o dispositivo encontra aminas, que são marcadores de carne em decomposição, a corrente do dispositivo se torne inferior ", diz Liu.
Neste estudo, os investigadores testaram o sensor em quatro tipos de carne: carne de porco, frango, bacalhau e salmão. Eles descobriram que quando refrigerado, todos os quatro tipos ficado fresco ao longo de quatro dias. Deixados fora do frio, as amostras de todo deteriorado, mas a taxas variáveis.
Há outros sensores que podem detectar os sinais de decomposição da carne, mas eles geralmente são instrumentos grandes e caros que exigem conhecimentos de operar. "A vantagem que temos é que estes são os, mais menor, mais fáceis de fabricar sensores mais baratos", diz Swager.
"Existem várias vantagens potenciais em ter um sensor de baixo custo para medir, em tempo real, a frescura da carne e peixe produtos, incluindo prevenção de doenças transmitidas por alimentos, aumentando a satisfação total do cliente e reduzindo o desperdício de alimentos em supermercados e nas casas dos consumidores," diz Roberto Forloni, um companheiro ciência sênior da Sealed Air, um importante fornecedor de embalagens de alimentos, que não fez parte da equipe de pesquisa.
O novo dispositivo também requer muito pouca energia e pode ser incorporada umaplataforma de laboratório sem fios Swager recentemente desenvolvido que permite que um aparelho regular para ler a saída dos sensores de nanotubos de carbono, tais como este.
Os pesquisadores entraram com pedido de uma patente sobre a tecnologia e esperança para licenciá-lo para o desenvolvimento comercial. A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation e do Army Research Office através do Instituto do MIT para o soldado Nanotechnologies.
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