Novinky z vývoje aktivních obalů, 2. díl
Tým vědců složený ze zástupců Case Western Reserve University v Ohiu a Univerzity Čching-tao v Šan-tungu se zajímá o udržitelné zdroje energie pro snímače sledující podmínky uchovávání potravin. Běžné baterie mají omezenou životnost a přispívají ke znečištění, proto je žádoucí sestrojit inteligentní obalový systém samočinně napájený udržitelnou energií. Vědci zkoumají triboelektrické nanogenerátory (TENG), které převádějí mechanickou energii na elektrickou pomocí kombinovaného efektu triboelektrifikace a elektrostatiky. Nabízejí přednosti, jako je snadná výroba, různé materiálové složení, nízké náklady a nízká hmotnost. Zkoumané D-TENG používají vysoušedla (D jako desiccants; v tomto případě pelety silikagelu) jako volný triboelektrický materiál uložený ve voštinách z lepenky, kde dochází ke tření mezi ním a PTFE fólií. Vědci sledují faktory, které ovlivňují výkon, např. druh vysoušedla, výška a počet otvorů voštiny; frekvence, výchylka a úhel vibrací. Systém potom může sledovat teplotu a vlhkost v obalu. Tým publikoval svoje zjištění on-line v žurnálu Nano Energy („Cesta k samonapájenému integrovanému systému inteligentního balení – triboelektrické nanogenerátory na bázi vysoušedla“). Nyní sestavuje funkční prototyp a doufá v rozšíření výroby a marketingu během dalších pěti let.
Badatelé z Novozélandského ústavu pro výzkum rostlin a potravin a Novozélandského ústavu lesnického 2Scion zkoušejí využít energii NFC tagů (komunikace v blízkém poli) k vytvoření dvoukanálového snímače k měření teploty a koncentrace etylenu ve skladovacím/přepravním prostoru kvůli sledování kvality čerstvých plodin, např. banánů. Navrhli tištěný spoj (modul 13 × 13 mm) s kanály pro snímání jak elektrického odporu, tak kapacity. Zatím mají dvě verze: buď NFC štítek, do nějž není většina součástek plně integrovaná a jsou propojené natvrdo kabely; anebo pružný NFC snímač, kde je většina elektronických součástek (jako integrovaný obvod snímající teplotu, měřič pH a tenzometr) s anténou spojena pájením. Chtěli by však vytvořit plně integrovaný snímač. Čtvercová anténa byla vytištěna přímo na pružnou PET podložku, a to vodivou barvou typu PTC (zvýšení odporu se zvýšením teploty), resp. barvou s nanočásticemi oxidu cíničitého (SnO2), a integrována do modulu tištěného spoje.
Více k tématu:
