Інженери Массачусетського технологічного інституту створили прості, компактні і потенційно дуже дешеві детектори концентрації етилену - газоподібного гормону стиглості фруктів. Основою приладу стали спеціальним чином оброблені вуглецеві нанотрубки. Робота опублікована в журналі Angewandte Chemie.
Сенсор був прилад, що вимірює опір струму, який проходить через мережу вуглецевих нанотрубок. На підкладку між двома позолоченими електродами інженери нанесли краплю суспензії вуглецевих нанотрубок, при цьому вони були оброблені таким чином, щоб їх опір залежав від концентрації в повітрі етилену. Етилен - досить інертне і дуже просте органічне з'єднання з подвійним зв'язком CH2 = CH2. Щоб зробити нанотрубки чутливими до його концентрації, вчені використовували спорідненість етилену до іонів міді. На нанотрубки було нанесено комплекс органічного комплексоутворювача і міді, яка, перебуваючи в цьому з'єднанні, могла міцно зв'язувати етилен.
Вуглецеві нанотрубки дуже чутливо реагують на приєднання до них сторонніх домішок. Провідність нанотрубок сильно падала при адгезії на них комплексів міді, але коли до комплексів приєднувався ще й етилен, опір виростав ще сильніше. Це додатковий опір фіксував створений інженерами датчик.
Прилад виявився досить чутливим до відносно інертного газу. Додатково підсилити чутливість приладу вченим вдалося, додаючи невелику кількість полістиролу в суміш нанотрубок. Це робило її більш пухкою, і тому підвищувало ймовірність зв'язування молекул газу. У результаті прилад виявився здатний виявляти 0,5-1 молекул етилену на мільйон молекул повітря (0,00005 відсотка). Концентрація газу в фруктах при цьому зазвичай складає близько 0,1-1 частинок на мільйон.
Створений інженерами прилад допоможе контролювати дозрівання плодів так, щоб в процесі перевезення вони не перезріли і не зіпсувалися. Розробники планують з'єднати сенсор з міткою (RFID), і стверджують, що вартість такого сенсора не перевищить одного долара.
Етилен виробляється рослинами при дозріванні плодів, старінні квітів, обпаданні листя. При дозріванні фруктів вироблення гормону є процесом, що самоприскорюється, оскільки тканини рослини, реагуючи на підвищену концентрацію газу, самі починають виробляти етилен. Деякі виробники спеціально обробляють фрукти цим газом для прискорення дозрівання. !zn
Читайте також:
Вчені: Споживання хліба ніяк не пов'язане з проблемою ожиріння
Вчені розділили електрон на дві квазічастинки
Вчені навчилися охолоджувати матеріали за допомогою лазера
Ізольовані на 4 млн років бактерії виявилися стійкими до антибіотиків
