由可食用材料設(shè)計(jì)的概念驗(yàn)證傳感器會(huì)產(chǎn)生可見的顏色變化（如右圓圈所示），就像一塊冷凍豬肉解凍一樣。來源：改編自ACS Sensors 2022，DOI：10.1021/acssensors.2c01280

當(dāng)您站在冷凍食品過道時(shí)，幾乎不可能知道索爾茲伯里牛排是否已經(jīng)解凍和重新冷凍——這一過程可能會(huì)產(chǎn)生有害后果。因此，在ACS Sensors上報(bào)告的研究人員設(shè)計(jì)了一種食品級(jí)設(shè)備，使用可食用材料，包括食鹽、紅甘藍(lán)和蜂蠟，讓您知道。概念驗(yàn)證傳感器在加熱到特定溫度以上時(shí)會(huì)提供顏色讀數(shù)，該溫度可在 -58 F 至 32 F 之間調(diào)節(jié)。

在運(yùn)輸和儲(chǔ)存食物時(shí)保持冷藏對(duì)于保持其風(fēng)味和質(zhì)量、降低食物中毒風(fēng)險(xiǎn)和減少浪費(fèi)至關(guān)重要。雖然研究人員已經(jīng)開發(fā)出在寒冷物品暴露于不需要的溫度時(shí)向制造商發(fā)出警報(bào)的設(shè)備，但它們僅表示冰點(diǎn)以上的變化。要?jiǎng)?chuàng)建用于冷凍產(chǎn)品的傳感器，一種解決方案可能是使用具有電氣特性的材料融化后會(huì)改變。如果這種變化可以產(chǎn)生信號(hào)，例如可見的顏色變化，那也是理想的。此外，僅使用食物和消耗性組件的可食用電子設(shè)備將是監(jiān)控食物的最安全方式。因此，Ivan Ilic、Mario Caironi 及其同事著手開發(fā)第一個(gè)完全可食用、自供電的溫度傳感器，該傳感器帶有可見的顏色指示器，用于冷凍產(chǎn)品。

研究人員首先建造了一個(gè)裝置，該裝置在解凍時(shí)產(chǎn)生電流，通過裝在塑料容器中的電解質(zhì)溶液連接鎂和金電極。他們用冷凍的可食用電解質(zhì)溶液（包括食鹽和含鈣鹽）和天然富含電解質(zhì)的食物（包括葡萄、甜瓜和蘋果）對(duì)設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試。當(dāng)溶液解凍時(shí)，他們?cè)?-58 F 和 32 F 之間傳導(dǎo)電流，研究人員表示可以根據(jù)鹽的數(shù)量和特性對(duì)其進(jìn)行微調(diào)。接下來，將該設(shè)備連接到一個(gè)變色系統(tǒng)，其中包含錫和金電極以及紅卷心菜果汁，當(dāng)施加電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生從紅紫色到藍(lán)色的不可逆轉(zhuǎn)變。

在最后一步中，該團(tuán)隊(duì)將所有部件放在一塊蜂蠟中，將溫度激活和指示劑溶液保存在不同的腔室中，并證明自供電設(shè)備可用于冷凍食品監(jiān)測(cè)。研究人員表示，他們的概念驗(yàn)證傳感器為可食用材料用于廉價(jià)、安全的技術(shù)鋪平了道路，這些技術(shù)可以提醒客戶注意冷凍產(chǎn)品的儲(chǔ)存歷史。