Un team di ricercatori ha sviluppato nuovi LED che emettono luce contemporaneamente in due diverse gamme di lunghezze d’onda, per un modo più semplice e completo di monitorare la freschezza di frutta e verdura. Come scrive il team sul diario Angewandte Chemiela modifica dei LED con materiali di perovskite fa sì che emettano sia nel campo del vicino infrarosso che nel campo del visibile, uno sviluppo significativo nel monitoraggio senza contatto degli alimenti.
I cristalli di perovskite sono in grado di catturare e convertire la luce. Essendo semplici da produrre e altamente efficienti, le perovskiti sono già utilizzate nelle celle solari, ma sono anche oggetto di intense ricerche per l’idoneità in altre tecnologie. Angshuman Nag e il suo team dell’Indian Institute of Science Education and Research (IISER) di Pune, in India, stanno ora proponendo un’applicazione della perovskite nella tecnologia LED che potrebbe semplificare il controllo di qualità di frutta e verdura fresca.
Senza convertitori di luce, i LED emetterebbero luce in bande luminose piuttosto strette. Per coprire l’intera gamma di luce bianca prodotta dal sole, i diodi nei LED “convertiti al fosforo” (pc) sono rivestiti con sostanze luminescenti. Nag e il suo team hanno utilizzato un rivestimento a doppia emissione con lo scopo di produrre pc-LED che emettono sia luce bianca (“normale”) sia una banda forte nella gamma del vicino infrarosso (NIR).
Per realizzare il pc-LED a doppia emissione, hanno applicato una doppia perovskite drogata con bismuto e cromo. Parte del componente bismuto emette luce bianca calda e un’altra parte trasferisce energia al componente cromo, diseccitandolo e causando un’ulteriore emissione nella gamma NIR, hanno scoperto i ricercatori.
Il NIR è già utilizzato nell’industria alimentare per esaminare la freschezza di frutta e verdura. Nag e il dottorando Sajid Saikia, primo autore dell’articolo, spiegano la loro idea: “Il cibo contiene acqua, che assorbe l’ampia emissione del vicino infrarosso a circa 1000 nm. Più acqua è presente [due to rotting], maggiore è l’assorbimento della radiazione del vicino infrarosso, producendo un contrasto più scuro in un’immagine scattata sotto la radiazione del vicino infrarosso. Questo processo di imaging semplice e non invasivo può stimare il contenuto di acqua in diverse parti del cibo, valutandone la freschezza”.
Utilizzando questi PC-LED modificati per esaminare mele o fragole, il team ha osservato macchie scure che non erano visibili nelle immagini standard della fotocamera. L’illuminazione del cibo con luce sia bianca che NIR ha rivelato una colorazione normale che poteva essere vista ad occhio nudo, così come quelle parti che stavano iniziando a marcire, ma non ancora visibilmente.
Saikia e Nag immaginano un dispositivo compatto per l’ispezione simultanea visiva e NIR degli alimenti, sebbene i due rilevatori, uno per la luce visibile e uno per la luce NIR, potrebbero rendere uno strumento di questo tipo costoso per le applicazioni comuni. D’altra parte, i ricercatori sottolineano che i LED per PC sono facili da produrre senza sprechi chimici o solventi e che i costi a breve termine potrebbero essere più che recuperati dalla lunga durata e dalla scalabilità di questo nuovo dispositivo LED per PC a doppia emissione.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
