L'etilene è un ormone vegetale che svolge un ruolo cruciale nel processo di maturazione dei frutti. Man mano che i frutti maturano, producono etilene, che innesca vari cambiamenti fisiologici e biochimici, come ammorbidimento, cambiamento di colore e produzione di aroma. Il monitoraggio dei livelli di etilene è quindi essenziale per determinare la maturazione dei frutti e garantire una qualità ottimale ai consumatori.
I metodi tradizionali per misurare i livelli di etilene coinvolgono la gascromatografia o sensori elettrochimici, che sono spesso ingombranti, costosi e richiedono personale qualificato per funzionare. Negli ultimi anni c’è stato un crescente interesse per lo sviluppo di nuove tecnologie di rilevamento basate su nanomateriali, come i nanotubi di carbonio (CNT), che offrono proprietà uniche per le applicazioni di rilevamento dei gas.
I CNT sono nanostrutture cilindriche costituite da atomi di carbonio disposti in un reticolo esagonale. Presentano un'eccellente conduttività elettrica, un'elevata area superficiale e una notevole resistenza meccanica. Queste proprietà rendono i CNT candidati ideali per la fabbricazione di sensori di gas altamente sensibili e selettivi.
In uno studio recente, i ricercatori dell’Università della California, Berkeley, e dell’Accademia cinese delle scienze hanno sviluppato un nuovo sensore di etilene basato su CNT per monitorare la maturazione dei frutti. Il sensore si basa su una sottile pellicola di CNT depositata su un substrato flessibile. Quando esposti al gas etilene, i CNT subiscono un cambiamento nella resistenza elettrica dovuta all'interazione delle molecole di etilene con la superficie dei CNT.
I ricercatori hanno testato le prestazioni del sensore basato su CNT utilizzando vari frutti, tra cui banane, mele e pere. Il sensore ha mostrato un'eccellente sensibilità e selettività nei confronti dell'etilene, anche in presenza di altri composti organici volatili (COV) comunemente presenti nella frutta. Il sensore è stato inoltre in grado di rilevare diversi stadi di maturazione dei frutti, fornendo un indicatore affidabile della qualità dei frutti.
Il sensore di etilene basato su CNT offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi di rilevamento tradizionali. È compatto, portatile ed economico, il che lo rende adatto per il monitoraggio in loco della maturazione della frutta negli impianti di stoccaggio, nei supermercati e persino durante il trasporto. Il sensore può essere integrato in sistemi di imballaggio intelligenti per fornire informazioni in tempo reale sulla freschezza e sulla qualità della frutta.
In conclusione, lo sviluppo di un sensore di etilene basato su CNT rappresenta un progresso significativo nel monitoraggio della maturazione dei frutti. Il sensore offre una soluzione promettente per mantenere la qualità ottimale della frutta e ridurre gli sprechi alimentari consentendo una determinazione tempestiva e accurata della maturazione della frutta.
