《電子技術(shù)應(yīng)用》
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新型傳感器:變質(zhì)肉的“照妖鏡”

2015-05-08

       這個就是麻省理工學(xué)院設(shè)備,通過改性后的碳納米管,可以檢測由腐肉產(chǎn)生的胺類物質(zhì)
  麻省理工學(xué)院的化學(xué)家發(fā)明了一種廉價的、便攜式可探測腐肉所散發(fā)氣味的傳感器,使得消費(fèi)者能夠判斷雜貨店或者冰箱里的食物是否可以食用。
  該傳感器由化學(xué)改性的碳納米管組成,能夠被裝入智能包裝中,從而提供比包裝上生產(chǎn)日期更精確的安全信息,麻省理工學(xué)院化學(xué)系的Timothy
  Swager教授說道?!叭藗儠?xí)慣性地丟掉那些快過期的食品,因此該傳感器也能減少食品的浪費(fèi)。”
  該傳感器與其他碳納米管器件類似,Swager的實(shí)驗(yàn)室在最近幾年已經(jīng)研究成熟了,包括一個檢測水果成熟度的傳感器。所有這些設(shè)備的工作原理是一樣的:對碳納米管進(jìn)行化學(xué)改性,使其擁有在特定氣體里運(yùn)載變化電流的能力。
  在這種情況下,研究者用被稱為金屬卟啉的金屬配合物改性碳納米管,其中包含一個結(jié)合多種含氮環(huán)的中心金屬原子。血紅蛋白,在血液中有攜帶氧氣的功能,是一個以鐵為中心原子的金屬卟啉。
  這種傳感器中使用了一種用鈷作為中心金屬的金屬卟啉。金屬卟啉容易結(jié)合含氮化合物胺。研究人員對所謂的生物胺特別感興趣,如腐胺和尸胺,這些是腐爛的肉產(chǎn)生的。
  當(dāng)含鈷卟啉綁定到任一種胺上時,會增加碳納米管的電阻,使得其量更容易被測量。
  “我們利用這些卟啉制作了一個非常簡單的裝置,裝置中加上一個電壓來監(jiān)控電流。當(dāng)設(shè)備遇到胺即腐爛肉的標(biāo)志時,該裝置的電流會變的很低,”劉說道。
  在這項(xiàng)研究中,研究者用傳感器測試了以下四種肉:豬肉、雞肉、鱈魚和鮭魚。他們發(fā)現(xiàn)在冷藏時,這四類肉的保鮮期都超過四天。未置于冷凍的樣品,都以不同的速度腐爛了。
  還有其他的傳感器,可以檢測肉腐爛的跡象,但他們通常是大型和昂貴的儀器,并且需要專業(yè)的操作知識。“我們的優(yōu)勢是便宜、小型且容易制造”Swager說。
  而且新的設(shè)備僅需要很小的功率,可以裝入一個Swager實(shí)驗(yàn)室的無線平臺,該實(shí)驗(yàn)室最近開發(fā)了一個允許日常智能手機(jī)去顯示碳納米管輸出信號的傳感器,就像這個一樣。
  研究人員已經(jīng)申請了技術(shù)專利并希望能夠有的商業(yè)發(fā)展的許可證。

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