Anonim

Karališkosios chemijos draugijos žurnale „Nanoscale“ paskelbtame dokumente Glazgo universiteto inžinerijos mokyklos inžinieriai aprašo, kaip jie pastatė mažytę degustatorę (kuri yra per maža, kad būtų galima pamatyti plika akimi). naudoja aukso ir aliuminio optines savybes gėrimams išbandyti.

„Daugkartinio naudojimo skonio pumpurai“

Image

Straipsnyje teigiama: „Metalinės nanostruktūros yra idealios kandidatės optiniams liežuvio įtaisams dėl jų cheminio stabilumo, jų plazmoninio atsparumo aplinkos pokyčiams jautrumo ir lengvo cheminio funkcionalumo“.

Daugkartinis „liežuvio“ veikimas vyksta mikroskopinėmis dviejų metalų skiltelėmis, išdėstytomis šaškių lentos pavidalu, kurios veikia kaip „skonio pumpurai“.

Atlikdami testus, tyrėjai išpylė viskio pavyzdžių ant skonio bandelių, kurie yra maždaug 500 kartų mažesni už jų ekvivalentus žmonėms, ir išmatavo, kaip jie sugeria šviesą panardinami.

Jis bimetalinį liežuvį viskiams, įskaitant Glenfiddich, Glen Marnoch ir Laphroaig, diferencijuoti taikė> 99, 7% tikslumu, naudodamas linijinę diskriminuojančią analizę (LDA).

Statistinė subtilių skirtumų, kaip dirbtiniame liežuvyje esantys metalai sugeria šviesą (plazmoninio rezonanso), analizė leido komandai nustatyti skirtingus viskio tipus.

Glazgo universiteto tyrėjas ir pagrindinis šio straipsnio autorius dr. Alasdair Clark pasakojo „BeverageDaily“, kad projekto moksliniai tyrimai ir plėtra užtruko maždaug vienerius metus, o technologija yra labai ankstyvoje stadijoje.

„ Mes jį išbandėme tik patys su savo mokslininkais. Tačiau esame atviri bendradarbiauti su bet kuria įmone, kuri norėtų tai perkelti į produkto kūrimo etapą. Tačiau kaip mokslinio tyrimo grupė tai nėra mūsų dėmesys “, - sakė jis.

„ Kalbos“ yra suprojektuotos kaip daugkartinio naudojimo prietaisai, atsižvelgiant į taikymą. Jei jis bus parduodamas, greičiausiai formos veiksnys bus liežuvis, integruotas į nešiojamą gaubtą, kuriame taip pat yra spektrometras, šviesos šaltinis ir susiję optiniai komponentai.

Image

„ Priklausomai nuo naudojimo atvejo, jūs turėtumėte atskirus vienkartinius liežuvėlius, kurie įdedami į prietaisą (ir tada išimami iš jo), arba jūs galėtumėte tiesiog turėti nuolatinę liežuvį, kuris„ nuplaunamas “po kiekvieno naudojimo. “

Clarkas pridūrė, kad „dirbtiniai liežuviai“ jau yra, ir yra daugybė skirtingų būdų, kaip juos sukurti.

„ Mes specializuojamės nanodalelių medžiagų, reaguojančių į šviesą, statyboje. Mes pamatėme galimybę sukurti dirbtinį liežuvį, kuris veikė šiais principais. Mes tikėjome, kad galime pagaminti tokį, kuris būtų šiek tiek mažesnis ir sudėtingesnis (atsižvelgiant į dirbtinio skonio pumpurų sudėtį) nei buvo matyta anksčiau .

> 99, 7% tikslumas

Image

„ Liežuvis galėjo paragauti gėrimų skirtumų daugiau nei 99% tikslumu. Jis galėjo subtiliau atskirti tą patį viskį, brandintą skirtingose ​​statinėse, ir pasakyti skirtumą tarp to paties viskio, brandinto 12, 15 ir 18 metų . “

Clarkas teigė, kad komanda nusprendė šią technologiją pavadinti „dirbtiniu liežuviu“, nes ji veikia panašiai kaip žmogaus liežuvis - kaip ir mes, ji negali nustatyti atskirų cheminių medžiagų, dėl kurių kavos skonis skiriasi nuo obuolių sulčių, tačiau ji lengvai atpažįsta skirtumą. tarp šių sudėtingų cheminių mišinių.

„ Mes ne pirmieji tyrinėtojai, sukūrę dirbtinę liežuvį, bet mes pirmieji, kurie sukūrė vieną dirbtinį liežuvį, kuriame naudojami dviejų skirtingų rūšių nanoskalės metalo„ skonio pumpurai “, kurie suteikia daugiau informacijos apie kiekvieno mėginio„ skonį “. ir leidžia greičiau ir tiksliau reaguoti “, - pridūrė jis.

Tyrimo metu tyrėjai sutelkė dėmesį į viskį, tačiau prietaisas gali būti naudojamas bet kokiam skysčiui „paragauti“ - tai reiškia, kad jis gali būti naudojamas įvairioms reikmėms.

Be to, kad jis gali būti naudojamas nustatant padirbtus alkoholius, jis galėtų būti naudojamas atliekant maisto saugos bandymus, kokybės kontrolę, užtikrinant saugumą ir visose srityse, kuriose būtų naudingas nešiojamas, daugkartinio naudojimo skonio metodas.

Straipsnis pavadinimu „Viskio degustacija naudojant bimetalinį nanoplazminį liežuvį“ yra išspausdintas „Nanoscale“.

Ataskaitoje daroma išvada: „Mes pateikėme daugkartinio naudojimo bimetalinį nanoplazminį liežuvį, kuriame yra du skirtingi rezonanso smailės kiekviename regione ir kurio stačiakampius paviršiaus chemijos metodus galima selektyviai modifikuoti, kad būtų suderintas jų„ skonio “jautrumas.

„Šios unikalios savybės leido mums perpus sumažinti ir jutiklio dydį, ir reikalingą duomenų gavimo laiką, kartu užtikrinant duomenų rinkinį į PCA ir sėkmingą klasifikavimą atliekant tiesinę diskriminuojančią analizę (LDA).

„Tai yra universali sistema, leidžianti sukurti aukštos kokybės nanoplazminius liežuvius bet kokiam pritaikymui, paprastais pakeitimais pasirinktam paviršiaus ligandui ir (arba) plazmoniniams metalams, kad būtų sukurti nauji jutikliai, turintys unikalią cheminę reakciją.

„Šis naujas požiūris į dirbtinio liežuvio dizainą gali paskatinti nešiojamųjų prietaisų, skirtų naudoti priežiūros diagnostikos, klastotės nustatymo didelės vertės gėrimuose, aplinkos stebėjimo ir gynybos, kūrimą“.

Tyrimą, kurį atliko inžinieriai ir chemikai iš Glazgo ir Strathclyde universitetų, rėmė Leverhulme fondo, Inžinerijos ir fizinių mokslų tyrimų tarybos ir Biotechnologijų ir biologijos mokslų tyrimų tarybos lėšos.

Šaltinis: Karališkoji chemijos draugija 2019 m

Tyrėjai: Glazgo universiteto inžinerijos mokykla

DOI: 10.1039 / c9nr04583j

Gauta: 2019 m. Gegužės 29 d.