بسته‌بندی هوشمند با هدف کاهش ضایعات مواد غذایی

به گزارش روز چهارشنبه گروه علم و آموزش ایرنا، یکی از ویژگی‌های اصلی این سیستم که محققان دانشگاه کیس وسترن رزرو (Case Western Reserve University ) در آمریکا ارائه دادند، دستگاه نظارتی کوچک و خودکار متشکل از حسگرهای انعطاف‌پذیر و یک برداشت‌کننده انرژی است که از خشک‌کننده‌ها (بسته‌های کوچک گلوله‌های سیلیکاژل موجود در بسته‌بندی برای جذب رطوبت) برای مهار و ذخیره انرژی محیط استفاده می‌کند.

در این سیستم انرژی از ارتعاشات کامیون حمل بار تامین می‌شود. این انرژی به یک سیستم نظارتی سریعا نیرو می‌دهد تا داده‌های دیجیتالی در مورد دما، رطوبت و شرایط فساد مواد غذایی بسته‌بندی شده را در اختیار تولیدکنندگان مواد غذایی و کارکنان حمل و نقل قرار دهد.

براساس گزارش تارنمای آمریکایی استات نانو (statnano)، برای تحقق این موضوع، چانیونگ کائو استادیار مهندسی مکانیک و هوافضا و مهندسی برق، کامپیوتر و سیستم دانشگاه کیس وسترن رزرو که سرپرستی این تیم تحقیقاتی را بر عهده دارد و تیم تحقیقاتی وی، نانو ژنراتور تریبوالکتریک مبتنی بر خشک کن (D-TENG) ارائه کردند تا زمان سرویس‌دهی سیستم حسگر را افزایش دهند.

نانو ژنراتورهای تریبوالکتریک وسیله جمع‌آوری انرژی هستند که انرژی مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند.

کائو در این باره توضیح داد: در حالی که برخی شرکت‌های حمل‌ونقل مدرن از حسگرها برای ثبت دما، رطوبت و دی اکسید کربن استفاده می‌کنند، باتری‌های سنتی مورد نیاز برای راه‌اندازی این سیستم‌ها پرهزینه، سنگین هستند و می‌توانند آلودگی محیط زیست را به دنبال داشته باشند. بسیاری از این سیستم‌ها داده‌های بلادرنگ را برای تشخیص فساد مواد غذایی ارائه نمی‌دهند. سیستم‌های کوچک و قابل حمل موجود تنها می‌توانند شرایط محیطی را در مدت زمان بسیار محدودی شناسایی کنند.

رویکرد این تیم با راه‌حل‌های پیشنهادی بانک جهانی برای ضایعات مواد غذایی که شامل فناوری بهتر برای ذخیره‌سازی و تازه نگه‌داشتن مواد فاسدشدنی در زنجیره تأمین است، همسو می‌شود. این تیم اکنون در حال مونتاژ یک نمونه اولیه کارآمد است.

کائو امیدوار است که تولید و بازاریابی آن را طی پنج سال آینده انجام دهد.

وی همچنین گفت: اگر این تحقیق به خوبی انجام شود، همه سود می برند. حدود یک سوم کل مواد غذایی تولید شده برای مصرف انسان از بین می‌رود که تقریباً ۱٫۳ میلیارد تن غذا در سال است.

این محقق تاکید کرد: راه حل ما که همان بسته بندی هوشمند است، می‌تواند به طور قابل توجهی فساد را کاهش دهد و هزینه‌ها را کم و ایمنی مواد غذایی را تضمین کند.

کائو و تیمش روی شناسایی و جلوگیری از فساد مواد غذایی تمرکز می‌کنند، اما وی معتقد است که این فناوری می‌تواند برای حمل واکسن‌ها نیز مزایایی داشته باشد. این سیستم می‌تواند به شرکت‌ها و سازمان‌های دولتی اطلاعات دقیق در زمان واقعی درباره دمای آن محموله‌های حیاتی ارائه دهد.

نتایج تحقیقات این تیم به صورت آنلاین در مجله نانو انرژی (Nano Energy) منتشر شده است.