完全可食用传感器显示冷冻食品是否已经解冻

食物在运输和储存过程中保持低温，对于保持其风味和质量、降低食物中毒风险和最大限度地减少浪费至关重要。虽然研究人员已经开发出一种设备，当冷物品暴露在不需要的温度下时，它会提醒制造商，但它们只会显示冰点以上的变化。要为冷冻产品制造传感器，一种解决方案可能是使用电气性能在熔化时发生变化的材料。如果这些变化能产生信号，比如可见的颜色变化，那也是理想的。此外，一种只使用食物和消耗性部件的可食用电子设备将是监测食物最安全的方式。因此，Ivan Ilic, Mario Caironi和同事们开始开发第一个完全可食用的自供电温度传感器，带有可见的颜色指示器，用于冷冻产品。

研究人员首先制造了一种设备，在解冻时产生电流，通过塑料容器中的电解质溶液连接镁电极和金电极。他们用冷冻食用电解质溶液(包括食盐和含钙盐)和天然富含电解质的食物(包括葡萄、瓜和苹果)测试了该设备。当溶液解冻时，电流在-58华氏度到32华氏度之间，研究人员说，这可以根据盐的数量和特性进行微调。接下来，这个设备被连接到一个变色系统，该系统包含锡和金电极以及红卷心菜汁，当电流施加时，会产生不可逆的从红紫色到蓝色的转变。

在最后一步，研究小组将所有部件放在一块蜂蜡中，将温度激活和指示溶液放在单独的室中，并证明了自供电设备可以用于冷冻食品监测。研究人员表示，他们的概念验证传感器为可食用材料在廉价、安全的技术中使用铺平了道路，这些技术可以提醒客户冷冻产品的存储历史。

作者感谢来自欧洲研究委员会、欧盟地平线2020计划和意大利技术学院可持续发展活动的资助。