由可食用材料設計的概念驗證傳感器會產生可見的顏色變化（如右圓圈所示），就像一塊冷凍豬肉解凍一樣。來源：改編自ACS Sensors 2022，DOI：10.1021/acssensors.2c01280

當您站在冷凍食品過道時，幾乎不可能知道索爾茲伯里牛排是否已經解凍和重新冷凍——這一過程可能會產生有害后果。因此，在ACS Sensors上報告的研究人員設計了一種食品級設備，使用可食用材料，包括食鹽、紅甘藍和蜂蠟，讓您知道。概念驗證傳感器在加熱到特定溫度以上時會提供顏色讀數，該溫度可在 -58 F 至 32 F 之間調節(jié)。

在運輸和儲存食物時保持冷藏對于保持其風味和質量、降低食物中毒風險和減少浪費至關重要。雖然研究人員已經開發(fā)出在寒冷物品暴露于不需要的溫度時向制造商發(fā)出警報的設備，但它們僅表示冰點以上的變化。要創(chuàng)建用于冷凍產品的傳感器，一種解決方案可能是使用具有電氣特性的材料融化后會改變。如果這種變化可以產生信號，例如可見的顏色變化，那也是理想的。此外，僅使用食物和消耗性組件的可食用電子設備將是監(jiān)控食物的最安全方式。因此，Ivan Ilic、Mario Caironi 及其同事著手開發(fā)第一個完全可食用、自供電的溫度傳感器，該傳感器帶有可見的顏色指示器，用于冷凍產品。

研究人員首先建造了一個裝置，該裝置在解凍時產生電流，通過裝在塑料容器中的電解質溶液連接鎂和金電極。他們用冷凍的可食用電解質溶液（包括食鹽和含鈣鹽）和天然富含電解質的食物（包括葡萄、甜瓜和蘋果）對設備進行了測試。當溶液解凍時，他們在 -58 F 和 32 F 之間傳導電流，研究人員表示可以根據鹽的數量和特性對其進行微調。接下來，將該設備連接到一個變色系統，其中包含錫和金電極以及紅卷心菜果汁，當施加電流時，會產生從紅紫色到藍色的不可逆轉變。

在最后一步中，該團隊將所有部件放在一塊蜂蠟中，將溫度激活和指示劑溶液保存在不同的腔室中，并證明自供電設備可用于冷凍食品監(jiān)測。研究人員表示，他們的概念驗證傳感器為可食用材料用于廉價、安全的技術鋪平了道路，這些技術可以提醒客戶注意冷凍產品的儲存歷史。