Anonim

V příspěvku zveřejněném v časopise Royal Society of Chemistry Nanoscale popisují inženýři ze School of Engineering na University of Glasgow, jak postavili malého ochutnávače (který je příliš malý na to, aby byl pouhým okem vidět), který využívá k testování nápojů optické vlastnosti zlata a hliníku.

„Opakovaně použitelné ochucovadla“

Image

Článek uvádí: „Kovové nanostruktury jsou ideálními kandidáty pro zařízení s optickým jazykem díky jejich chemické stabilitě, citlivosti jejich plazmonové rezonance na změny prostředí a snadnosti chemické funkcionalizace“.

Způsob, jakým opakovaně použitelný „jazyk“ funguje, je pomocí mikroskopických plátků ze dvou kovů, uspořádaných do šachovnicového vzoru, které fungují jako „chutné“.

V testech vědci nalili vzorky whisky na tastebuds - které jsou asi 500krát menší než jejich lidské ekvivalenty - a změřily, jak pohlcují světlo při ponoření.

Použil bimetalický jazyk k rozlišování whisky včetně Glenfiddich, Glen Marnoch a Laphroaig s přesností> 99, 7% pomocí lineární diskriminační analýzy (LDA).

Statistická analýza jemných rozdílů v tom, jak kovy v umělém jazyku absorbují světlo (plasmonická rezonance), umožnila týmu identifikovat různé typy whisky.

Dr. Alasdair Clark, výzkumný pracovník a hlavní autor na papíře, University of Glasgow, řekl BeverageDaily, že výzkum a vývoj projektu trvá přibližně jeden rok a technologie je ve svých raných fázích.

" Testovali jsme to pouze interně u našich vlastních vědců." Jsme však připraveni spolupracovat s jakoukoli společností, která by to chtěla dostat do fáze vývoje produktu. Avšak jako skupina vědeckého výzkumu to není naše zaměření, “uvedl.

„ Jazyky“ jsou v závislosti na aplikaci navrženy jako opakovaně použitelná zařízení. Pokud by byl komercializován, nejpravděpodobnějším tvarovým faktorem by byl jazyk integrovaný do přenosného krytu, který také obsahoval spektrometr, světelný zdroj a přidružené optické komponenty.

Image

„ V závislosti na případu použití byste mohli mít individuální, jednorázové jazyky, které jsou vloženy do zařízení (a poté z něj vyjmuty), nebo byste mohli mít pouze permanentně umístěný jazyk, který je po každém použití„ omyt “. “

Clark dodal, že „umělé jazyky“ již existují, a existuje mnoho různých způsobů, jak je vyrobit.

„ Specializujeme se na výrobu materiálů v nano měřítku, které reagují na světlo. Viděli jsme příležitost vybudovat umělý jazyk, který pracoval na těchto principech. Věřili jsme, že bychom mohli vytvořit ten, který je o něco menší a složitější (pokud jde o složení jeho umělých chuťových pohárků), než tomu bylo dříve .

> 99, 7% přesnost

Image

„ Jazyk dokázal ochutnat rozdíly mezi nápoji s přesností přes 99%. Dokázal zachytit jemnější rozdíly mezi stejnou whisky zrající v různých sudech a rozeznat rozdíl mezi stejnou whisky ve věku 12, 15 a 18 let . “

Clark uvedl, že se tým rozhodl nazvat technologii „umělým jazykem“, protože působí podobně jako lidský jazyk - jako my nedokážeme identifikovat jednotlivé chemikálie, které způsobují, že káva má jinou chuť než jablečná šťáva, ale dokáže snadno zjistit rozdíl mezi těmito složitými chemickými směsmi.

„ Nejsme první vědci, kteří vytvořili umělý jazyk, ale jsme první, kdo vytvořil jediný umělý jazyk, který používá dva různé typy„ tastebuds “nanočástic, které poskytují více informací o„ chuti “každého vzorku. a umožňuje rychlejší a přesnější reakci, “dodal.

Vědci se zaměřili na whisky jako součást experimentu, ale zařízení může být použito k „ochutnávání“ jakékoli tekutiny, což znamená, že by mohlo být použito pro různé aplikace.

Kromě svého potenciálu pro použití při identifikaci padělaných alkoholů by mohl být použit při testování bezpečnosti potravin, kontrole kvality, bezpečnosti a ve všech oblastech, kde by byla užitečná přenosná, opakovaně použitelná metoda ochutnávky.

Článek s názvem „Ochutnávka whisky pomocí bimetalického nanoplazmonového jazyka“ je publikován v Nanoscale.

Zpráva uzavírá: „Představili jsme opakovaně použitelný bimetalický nanoplazmonální jazyk, který vykazuje dva odlišné rezonanční píky na region a jehož ortogonální povrchové chemie lze selektivně upravit tak, aby se vyladila jejich„ ochutnávací “citlivost.

„Tyto jedinečné vlastnosti nám umožnily snížit na polovinu velikost senzoru a potřebnou dobu na získání dat, přičemž stále poskytujeme klastrování datových sad na PCA a úspěšnou klasifikaci pomocí lineární diskriminační analýzy (LDA).

„Jedná se o všestranný systém, který umožňuje vývoj vysoce kvalitních nanoplasmonových jazyků pro jakoukoli danou aplikaci jednoduchými změnami zvolených povrchových ligandů a / nebo plazmonických kovů za účelem vytvoření nových senzorů s jedinečnými chemickými odpověďmi.

„Tento nový přístup k navrhování umělých jazyků může podnítit vývoj přenosných zařízení pro aplikace v oblasti diagnostiky péče, detekce padělků u nápojů s vysokou hodnotou, monitorování životního prostředí a obrany“.

Výzkum, který provedli inženýři a chemici z University of Glasgow a Strathclyde, byl podporován financováním z Leverhulme Trust, Rady pro výzkum v oblasti strojírenství a fyzikálních věd a Rady pro výzkum v biotechnologiích a biologických vědách.

Zdroj: The Royal Society of Chemistry 2019

Výzkumní pracovníci: School of Engineering, University of Glasgow

DOI: 10, 1039 / c9nr04583j

Přijato: 29. května 2019,