جهاز استشعار جديد لكشف اللحوم الفاسدة

ويمكن دمج المستشعر، الذي طوره كيميائيون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، والذي يتضمن أنابيب كربون نانوية معدلة كيميائيا، في "التغليف الذكي" الذي من شأنه أن يوفر معلومات أكثر دقة حول سلامة الأغذية مقارنة بتاريخ انتهاء الصلاحية. المنتج، كما يتم ذلك اليوم

[ترجمة د.نحماني موشيه]
نجح الكيميائيون في تطوير جهاز استشعار محمول ورخيص الثمن قادر على اكتشاف الغازات المنبعثة من اللحوم المتعفنة، مما سيسمح للمستهلكين بتحديد ما إذا كانت اللحوم المباعة لهم في محل البقالة أو في الثلاجة آمنة للأكل.

ويمكن دمج المستشعر، الذي طوره كيميائيون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، والذي يتضمن أنابيب كربون نانوية معدلة كيميائيا، في "التغليف الذكي" الذي من شأنه أن يوفر معلومات أكثر دقة حول سلامة الأغذية مقارنة بتاريخ انتهاء صلاحية المنتج. يقول الباحث الرئيسي أستاذ الكيمياء تيموثي سواجر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي المستشعر إلى تقليل كمية الطعام التي يتم إلقاؤها في سلة المهملات. يقول الباحث الرئيسي الذي نشر نتائج الدراسة في المجلة العلمية Angewandte Chemie: "يميل الناس بانتظام إلى التخلص من المنتجات التي ليست بالضرورة فاسدة".

ويشبه المستشعر أجهزة أخرى تعتمد على أنابيب الكربون النانوية التي تم تطويرها في نفس المختبر في السنوات الأخيرة، بما في ذلك جهاز قادر على قياس نضج الفاكهة. تعمل جميع هذه الأجهزة على نفس المبدأ: يمكن تعديل أنابيب الكربون النانوية كيميائيًا بحيث يمكنها نقل تيار كهربائي متغير في وجود غاز محدد. في هذه الحالة، قام الباحثون بتعديل أنابيب الكربون النانوية بمركبات تحتوي على ذرات معدنية تسمى ميتالوبورفيرين، وهي مركبات تتكون من ذرة معدنية مركزية مرتبطة بعدة حلقات حاملة للنيتروجين. ويعد مركب الهيموجلوبين البيولوجي، الذي يحمل الأكسجين في الدم، مثالاً على مركب من هذه العائلة، حيث يكون الحديد هو الذرة المركزية. وفي دراستهم الحالية، استخدم الباحثون معدن الكوبالت باعتباره ذرة المعدن المركزية. هذه العائلة من المركبات (Metalloporphyrins) جيدة بشكل خاص في الارتباط بالمركبات الحاملة للنيتروجين والتي تسمى الأمينات. المواد التي كانت ذات أهمية خاصة للباحثين هي المواد المعروفة باسم الأمينات الحيوية، مثل بوتريسين وكادافيرين، والتي تتشكل وتطلق مع تحلل اللحوم. وعندما يرتبط البورفيرين الذي يحمل ذرة الكوبالت بهذا النوع من الأمينات، فإنه يزيد من المقاومة الكهربائية لأنبوب الكربون النانوي، والتي يمكن قياسها بسهولة.

"لقد استخدمنا هذه البورفيرينات من أجل تطوير جهاز بسيط للغاية نمرر من خلاله جهدًا كهربائيًا ونقيس التيار الناتج. "عندما يتعرض الجهاز لهذه الأمينات، وهي علامات اللحوم الفاسدة، يضعف تيار الجهاز"، يوضح أحد الباحثين. كجزء من هذه الدراسة، اختبر العلماء مستشعرهم على أربعة أنواع من اللحوم: لحم الخنزير والدجاج وسمك القد وسمك السلمون. ووجدوا أنه عندما تكون هذه اللحوم في الثلاجة، فإنها تبقى طازجة لمدة أربعة أيام. عندما تم إذابة اللحوم، فسدت جميع العينات، ولكن بمعدل مختلف.

وعلى الرغم من وجود أجهزة استشعار أخرى قادرة على اكتشاف علامات اللحوم الفاسدة، إلا أنها غالبًا ما تكون كبيرة الحجم وأكثر تكلفة وتتطلب خبرة في تشغيلها. يقول الباحث الرئيسي: "تتمثل مزايا أجهزتنا في أن هذه المستشعرات أرخص وأصغر وأسهل في التصنيع". ويعمل الجهاز الجديد أيضًا بكمية منخفضة جدًا من الطاقة ويمكن تشغيله لاسلكيًا من الهواتف الذكية أيضًا.

أخبار الدراسة

ملخص المقال