Разлагаемый чип проследит за температурой продуктов

Ученые создали полностью компостируемую умную метку для контроля температуры. Недорогое устройство может сигнализировать о превышении безопасной пороговой температуры при транспортировке лекарств или продуктов питания.

Некоторые виды продуктов должны оставаться в определенном температурном диапазоне на протяжении всей цепочки поставок

Каждый день по всему миру перевозятся огромные объемы товаров. Среди них есть грузы, которым особо важен температурный режим: вакцины, лекарства и продукты питания. Чтобы эти товары благополучно добрались до места назначения, они должны оставаться в определенном температурном диапазоне на протяжении всей цепочки поставок.

Наклеить на каждый груз датчики на основе кремния с беспроводными чипами дорого и нерационально. Но как узнать, что температура не повышалась во время периода перевозки?

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) решили эту проблему. Вместе с производителями упаковки они разработали беспроводную печатную интеллектуальную сенсорную бирку. Это устройство способно определить, был ли превышен определенный температурный порог во время срока хранения или перевозки. Описание технологии было опубликовано в журнале Nature Communications.

Перевозка и хранение вакцин требует поддержки температурного режима в определенном диапазоне

Маленькая наклейка не содержит кремния и изготовлена из биоразлагаемых материалов. Специально для этой этикетки был изготовлен датчик на основе композитной подложки из биополимера и целлюлозных волокон.

Для выполнения своей функции метка не нуждается ни в батарее, ни в кремниевом чипе-передатчике. Вместо этого она оснащена беспроводным электрическим резонатором из высокопроводящих и стабильных цинковых дорожек, защищенных натуральным воском.

Если эти схемы подвергаются воздействию электромагнитного поля, например от беспроводного считывателя меток, возникает резонанс, который считыватель может расшифровать. Если пороговая температура превышена, твердое масло на биологической основе плавится, изменяя этот резонанс.

Этикетки проверяли на гибкость, проводимость и возможность компостирования. Схемы подвергались воздействию электромагнитного поля от беспроводного считывателя меток, при этом возникал резонанс, который считыватель смог расшифровать

При следующем считывании данных на этикетке отображается информация о том, что товар внутри упаковки уже однажды был нагрет. В зависимости от типа используемого масла можно установить разные температурные пороги, в том числе для замороженного оливкового масла, масла жожоба и кокосового масла, которые плавятся при разных температурах, вызывая необратимое смещение резонансной частоты.

После плавления масло впитывается целлюлозным материалом, расположенным под ним, что позволяет метке надежно работать при разных углах наклона.

Ранее Наука Mail сообщила о том, что ученые придумали, как сделать самоочищающуюся ткань.