基于石墨烯材料的合规温度/阻抗传感贴片,用于非破坏性检测鱼的新鲜度

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 食品科学 食品科学 食品科学
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 确保鱼的新鲜度对于食品安全和营养价值至关重要.
• 对实时鱼类质量评估的非破坏性方法是非常可取的.
• 现有的方法往往缺乏速度,准确性或昂贵.

研究的目的:

• 开发一种符合规范的双重功能传感贴片,用于同时监测温度和分类鱼的新鲜度.
• 为了优化激光诱导的石墨烯电极,以获得高精度和可重复性.
• 为了证明贴片在现实世界食品存储条件中的有效性.

主要方法:

• 制造具有优化尺寸的灵活激光诱导石墨烯电极.
• 开发一种激光辅助的热降解技术,用于降低氧化石墨烯温度敏感层.
• 将温度和阻抗传感能力集成到一个单一的合规补丁中.
• 支持矢量机器模型的应用,用于使用阻抗数据进行新鲜度分类.

主要成果:

• 优化的电极实现了5‰的尺寸精度和高阻抗可重现性.
• 该贴片准确地监测了120分钟的低温,不受湿度的影响.
• 使用阻抗数据和机器学习模型,新鲜度分类的准确性达到93.07%.
• 与现有的基于石墨烯的传感器相比,这种双重功能补丁表现出了更高的性能.

结论:

• 开发的合规感应贴片提供了一个可行的,低成本的解决方案,用于快速,非破坏性的鱼类新鲜度检测.
• 集成的双重功能 (温度和阻抗) 提供了全面的食品质量监测.
• 这项技术有可能显著提高食品安全,减少海鲜行业的浪费.