Anonim

Kuningliku keemiaühingu ajakirjas Nanoscale avaldatud artiklis kirjeldavad Glasgow ülikooli insenerikooli insenerid seda, kuidas nad ehitasid pisikese degusteerija (mis on liiga väike, et seda palja silmaga näha). kasutab joogi testimiseks kulla ja alumiiniumi optilisi omadusi.

'Korduvkasutatavad maitsepungad'
Image

Selles artiklis öeldakse: „Metallilised nanostruktuurid on ideaalsed kandidaadid optiliste keeleseadmete jaoks tänu nende keemilisele stabiilsusele, nende plasmonilise resonantstundlikkusele keskkonnamuutuste suhtes ja nende keemilise funktsionaliseerimise lihtsusele.”

Korduvkasutatav „keel” toimib kahe metalli submikroskoopiliste viilude abil, mis on paigutatud ruudukujulisse mustrisse, mis toimivad nn maitsepungadena.

Katsetes valasid teadlased viskiproove maitsemeetide kohale - mis on umbes 500 korda väiksemad kui nende ekvivalendid inimestel - ja mõõtsid, kuidas nad valguse all neelavad.

See rakendas viskide, sealhulgas Glenfiddichi, Glen Marnochi ja Laphroaigi viskite eristamiseks bimetallkeelt, täpsusega> 99, 7% lineaarse diskrimineeriva analüüsi (LDA) abil.

Kunstliku keele metallide valguse neeldumise (plasmonilise resonantsi) peensuste statistiline analüüs võimaldas meeskonnal tuvastada erinevaid viski tüüpe.

Glasgow ülikooli teadlane ja paberkandjal juhtiv autor dr Alasdair Clark ütles BeverageDailyle, et projekti teadus- ja arendustegevus võttis umbes ühe aasta ning tehnoloogia on selle algusjärgus.

„ Oleme seda testinud ainult ettevõttesiseselt, koos oma teadlastega. Kuid oleme avatud koostööks iga ettevõttega, kes soovib selle viia tootearendusetappi. Teadusliku uurimisrühmana ei ole see aga meie tähelepanu keskmes , ”sõnas ta.

“ Keeled” on korduvkasutatavad seadmed, sõltuvalt rakendusest. Kui see turustatakse, on kõige tõenäolisem vormitegur kaasaskantavasse korpusesse integreeritud keel, mis sisaldab ka spektromeetrit, valgusallikat ja sellega seotud optilisi komponente.

Image

„ Sõltuvalt kasutusjuhtudest võivad teil olla üksikud ühekordsed keeled, mis seadmesse sisestatakse (ja seejärel eemaldatakse), või siis võib teil olla püsivalt asuv keel, mida“ pestakse ”pärast igat kasutamist. ”

Clark lisas, et kunstlikud keeled on juba olemas ja nende valmistamiseks on palju erinevaid võimalusi.

„ Oleme spetsialiseerunud valgusele reageerivate nanomõõduliste materjalide ehitamisele. Nägime võimalust ehitada kunstlik keel, mis töötas nende põhimõtete järgi. Uskusime, et saame teha sellise, mis on pisut väiksem ja keerukam (oma kunstlike maitsepungade koostise osas) kui seni nähtud .

> 99, 7% täpsus
Image

“ Keel suutis jookide erinevusi maitsta üle 99% täpsusega. See oli võimeline tegema peenemaid erinevusi erinevates tünnides laagerdunud sama viski vahel ja teadma erinevust sama viski vahel, mis on laagerdunud 12, 15 ja 18 aastat . ”

Clark ütles, et meeskond otsustas nimetada seda tehnoloogiat kunstlikuks keeleks, kuna see toimib sarnaselt inimkeelega - nagu meiegi, ei suuda see tuvastada üksikuid kemikaale, mis muudavad kohvi maitse õunamahlast erinevaks, kuid suudab selle erinevuse hõlpsalt ära tunda nende keeruliste keemiliste segude vahel.

„ Me pole esimesed teadlased, kes tegid kunstkeelt, kuid oleme esimesed, kes tegid ühe tehiskeele, mis kasutab kahte erinevat tüüpi nanoskaala metallist“ maitsepudru ”, mis pakub lisateavet iga proovi„ maitse ”kohta ning võimaldab kiiremat ja täpsemat reageerimist , ”lisas ta.

Teadlased keskendusid eksperimendi käigus viskile, kuid seadet saab kasutada mis tahes vedeliku maitsmiseks, mis tähendab, et seda saab kasutada paljudes rakendustes.

Lisaks sellele, et seda saab kasutada võltsitud alkoholide tuvastamisel, võiks seda kasutada toiduohutuse testimisel, kvaliteedikontrollil, turvalisuse tagamisel ja muudes valdkondades, kus oleks kasulik kaasaskantav, korduvkasutatav maitsmisviis.

Paber pealkirjaga „Viski degusteerimine bimetallilise nanoplasmonilise keele abil” avaldatakse ajakirjas Nanoscale.

Aruande järeldus on järgmine: „Oleme esitanud korduvkasutatava bimetallilise nanoplasmonilise keele, millel on piirkonnas kaks eraldiseisvat resonantsipiiki ja mille ortogonaalseid pinnakeemiaid saab valikuliselt muuta, et nende maitsetundlikkust häälestada.

Need ainulaadsed omadused võimaldasid meil vähendada nii anduri suurust kui ka vajalikku andmete hankimise aega poole võrra, pakkudes samas andmekogude rühmitamist PCA-le ja edukat klassifitseerimist lineaarse diskrimineeriva analüüsiga (LDA).

See on mitmekülgne süsteem, mis võimaldab kvaliteetsete nanoplasmoniliste keelte väljatöötamist mis tahes rakenduseks, kasutades valitud pinnaligantide ja / või plasmoonmetallide lihtsaid muudatusi, et toota uusi, ainulaadsete keemiliste reaktsioonidega andureid.

"Uus lähenemisviis kunstlikule keelekujundusele võib ergutada kaasaskantavate seadmete väljatöötamist, mis on mõeldud kasutamiseks hooldusdiagnostikas, suure väärtusega jookides võltsingute tuvastamisel, keskkonnaseire ja kaitsmise valdkonnas".

Glasgow ja Strathclyde ülikoolide inseneride ja keemikute poolt läbi viidud uuringut toetasid Leverhulme Trust, inseneriteaduste ja füüsikaliste teaduste teadusnõukogu ning biotehnoloogia ja bioloogiateaduste teadusnõukogu.

Allikas: Kuninglik keemiaühing 2019

Teadlased: Glasgow ülikooli tehnikakool

DOI: 10.1039 / c9nr04583j

Saadud: 29. mail 2019