Нанотрубки измерят спелость фруктов

Бананы сорта Кавендиш, использованные в работе. Фото из статьи Esser, B. et al.

Инженеры Массачусетского технологического института создали простые, компактные и потенциально очень дешевые детекторы концентрации этилена - газообразного гормона спелости фруктов. Основой прибора стали специальным образом обработанные углеродные нанотрубки. Работа опубликована в журнале Angewandte Chemie, ее краткое описание можно прочитать на сайте института.

Сенсор представлял собой прибор, измеряющий сопротивление тока, который проходит через сеть углеродных нанотрубок. На подложку между двумя позолоченными электродами инженеры нанесли каплю взвеси углеродных нанотрубок, при этом они были обработаны таким образом, чтобы их сопротивление зависело от концентрации в воздухе этилена. Этилен - довольно инертное и очень простое органическое соединение с двойной связью CH2=CH2. Чтобы сделать нанотрубки чувствительными к его концентрации, ученые использовали сродство этилена к ионами меди. На нанотрубки был нанесен комплекс органического комплексообразователя и меди, которая, находясь в этом соединении, могла прочно связывать этилен.

Углеродные нанотрубки очень чутко реагируют на присоединение к ним посторонних примесей. Проводимость нанотрубок сильно падала при адгезии на них комплексов меди, но когда к комплексам присоединялся еще и этилен, сопротивление вырастало еще сильнее. Это дополнительное сопротивление фиксировал созданный инженерами датчик.

Прибор оказался весьма чувствительным к относительно инертному газу. Дополнительно усилить чувствительность прибора ученым удалось, добавляя небольшое количество полистирола в смесь нанотрубок. Это делало ее более рыхлой, и поэтому повышало вероятность связывания молекул газа. В итоге прибор оказался способен обнаруживать 0,5-1 молекул этилена на миллион молекул воздуха (0,00005 процента). Концентрация газа в фруктах при этом обычно составляет около 0,1-1 частиц на миллион.

Созданный инженерами прибор поможет контролировать созревание плодов так, чтобы в процессе перевозки они не переспели и не испортились. Разработчики планируют соединить сенсор с бесконтактно считываемой меткой (RFID), и утверждают, что стоимость такого сенсора не превысит одного доллара.

Этилен вырабатывается растениями при созревании плодов, старении цветов, опадании листьев. При созревании фруктов выработка гормона является самоускоряющимся процессом, так как ткани растения, реагируя на повышенную концентрацию газа, сами начинают вырабатывать этилен. Некоторые производители специально обрабатывают фрукты этим газом для ускорения созревания.

Обсудить
Борис Ельцин«Это было время, когда делились огромные богатства»
Чем запомнился россиянам первый президентский срок Бориса Ельцина
Смеяться грешно
Кто надрывает животы на концертах Петросяна: беспощадный репортаж из преисподней
Нажал на газ
Зачем Путин вывез на Север министра из жаркой Саудовской Аравии
«Этим проклятым американцам мы еще покажем!»
Афганцы полюбили русских и возненавидели США
Реджеп Тайип ЭрдоганВ спину не больно
Россия забыла обиды и взахлеб дружит с Турцией
Кровавый конвейер
На Гаити круглый год режут и свежуют скот
Кровавая ривьера
Франция отстреливает врагов по всему миру, пока никто не видит
Югославская кровь
Кто стрелял, резал и сеял смерть во время страшной войны на Балканах
Выплюнь бяку
Личинки, тараканы и ДНК человека — на что можно нарваться в батоне колбасы
Чистый результат
Эксперты не выявили на предприятии «Росатома» источника выброса рутения-106
Чистый товар
Какие порошки тестируют на людях
Бузовой не снилось
Участники американского «Дома-2» заработали миллионы на сексе и чистке туалетов
Уличная магия
Иногда все самое необычное происходит прямо у вас под носом
Бесконечное умиление
У них кривые челюсти и не хватает лап, но это не мешает им быть звездами сети
Самые редкие версии BMW M5
Эксклюзивные M5 для пуристов, арабских шейхов и просто прогулок с ветерком
Невероятные стартапы, которые изменят жизнь водителей
Автомат по продаже машин, встроенный алкотестер и так далее
Самые необычные фары в истории
Головная оптика, от которой можно офонареть
«Кроссоверы», которые мы заслужили
Смертельная битва Lada Vesta SW Cross, Kia Rio X-Line и Renault Sandero Stepway
«Надо сразу прощаться, ведь жизнь проходит»
Квартирный вопрос довел пенсионеров до развода
Вы сняли, вас сняли
Мир охватила эпидемия секс-скандалов из-за арендованных квартир
Панельная романтика
Помните ли вы здания из лучших советских фильмов: тест
Нихао себе
Хибара из китайской глубинки стала лучшим зданием 2017 года