Гаджет-дегустатор: вчені створили пристрій, здатний визначити гостроту перцю чилі

23 жовтня 2020 | 16:00
Гаджет-дегустатор: вчені створили пристрій, здатний визначити гостроту перцю чилі - фото 1

Портативний пристрій, створене вченими з Малайзії і Таїланду, може в реальному часі визначати зміст капсаїцину в перці чилі. Прилад на основі графену, легованого азотом, виконаний у формі перцю, і його можна підключати до смартфону.

Стаття опублікована в журналі ACS Applied Nano Materials.

Гострота перцю багато в чому залежить від вмісту в ньому капсаїцину. Пекучість перцю зазвичай оцінюють за шкалою Сковілла - американського хіміка, який запропонував в 1912 році органолептичний тест для визначення гостроти перців. Органолептичний тест може дати тільки суб'єктивні результати, тому пізніше дані про зміст капсаїцину стали отримувати методами хроматографії, колориметрії, спектрофотометрії та капілярного електрофорезу. Для всіх цих тестів потрібні лабораторії з дорогим обладнанням і навчений персонал. Крім того, зразки для тестів потрібно спеціальним чином підготувати.

В останні кілька років популярністю користуються електрохімічні сенсори для визначення вмісту капсаїцину в пробах. Уже створені сенсори на основі електродів з графена з різними допанта, які показали високу чутливість і високу точність, але повноцінного доступного приладу так і не було сконструйовано.

Асами Соле (Asamee Soleh) з Університету принца Сонгкла з колегами розробили пристрій для прямого визначення вмісту капсаїцину в зразках. Корпус приладу в формі перцю вчені надрукували на 3D-принтері. У корпусі знаходиться потенциостат, до якого підключаються сенсор і USB, а також отвори для проб з фільтруючим шаром. Основою сенсора служить електромеханічне аналітичне пристосування (ePAD) на основі паперу для хроматографії. Процес створення ePAD добре вивчений, підходить для масштабного виробництва і відрізняється простотою і низькою вартістю. Так, з одного аркуша формату А4 папери для хромотографии виходить 85 примірників ePAD. На паперову основу нанесені електроди з графенових нанопластинок, легованих азотом.

Для приладу розробники створили додаток на Android, яке працює в двох режимах. Перший режим створений в дослідницьких цілях для оптимізації даних і аналізу, він показує електрохімічний характеристику на основі циклічної вольтамперометрії, диференціальної імпульсної вольтамперометрії та імпедансної спектроскопії. Другий режим призначений для практичного застосування і оцінки гостроти реальних зразків перцю. Для зручності додаток може показувати гостроту в одиницях шкали Сковілла.

Дані про зміст капсаїцину в тестових зразках, отримані приладом, порівняли з даними спектрофотометрії. Різниця в даних вимірювань виявилася несуттєвою. Пристрій виміряти концентрацію капсаїцину в реальних зразках в діапазоні від 6,8 микромоль до 93,2 микромоль з довірчою ймовірністю 95% відсотків.

Творцям вдалося реалізувати в своїй розробці простоту використання, низьку вартість, цікавий дизайн, а найголовніше: відсутність строгих вимог до підготовки зразків.

Раніше повідомлялося, що користувач Reddit під ніком onesmallserving запустив Doom на калькуляторі TI-84 Plus, який заряджається від картоплі.

Повернення на Місяць: в NASA назвали дату пілотованого польоту - фото
05 грудня 2020
Популярність менш ніж за місяць: саме вірусне відео року в TikTok
05 грудня 2020
Проблема, над якою билися 50 років: штучний інтелект запропонував рішення
05 грудня 2020
Живий лот: Намібія вирішила виставити на аукціон диких слонів
05 грудня 2020
Хмарочоси, що звалилися: в ОАЕ одночасно підірвали чотири висотки - відео
05 грудня 2020
Українцям розкажуть про штучний інтелект: Кабмін презентував серіал - відео
05 грудня 2020