L'éthylène est une hormone végétale qui joue un rôle crucial dans le processus de maturation des fruits. À mesure que les fruits mûrissent, ils produisent de l'éthylène, ce qui déclenche divers changements physiologiques et biochimiques, tels que le ramollissement, le changement de couleur et la production d'arômes. La surveillance des niveaux d'éthylène est donc essentielle pour déterminer la maturité des fruits et garantir une qualité optimale pour les consommateurs.
Les méthodes traditionnelles de mesure des niveaux d’éthylène font appel à la chromatographie en phase gazeuse ou à des capteurs électrochimiques, qui sont souvent encombrants, coûteux et nécessitent un personnel qualifié pour fonctionner. Ces dernières années, le développement de nouvelles technologies de détection basées sur des nanomatériaux, tels que les nanotubes de carbone (CNT), qui offrent des propriétés uniques pour les applications de détection de gaz, a suscité un intérêt croissant.
Les NTC sont des nanostructures cylindriques constituées d'atomes de carbone disposés dans un réseau hexagonal. Ils présentent une excellente conductivité électrique, une surface spécifique élevée et une résistance mécanique remarquable. Ces propriétés font des NTC des candidats idéaux pour la fabrication de capteurs de gaz hautement sensibles et sélectifs.
Dans une étude récente, des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley et de l'Académie chinoise des sciences ont développé un nouveau capteur d'éthylène à base de CNT pour surveiller la maturité des fruits. Le capteur est basé sur un mince film de NTC déposé sur un substrat flexible. Lorsqu'ils sont exposés à l'éthylène gazeux, les NTC subissent une modification de leur résistance électrique en raison de l'interaction des molécules d'éthylène avec la surface des NTC.
Les chercheurs ont testé les performances du capteur basé sur les CNT en utilisant divers fruits, notamment des bananes, des pommes et des poires. Le capteur a montré une excellente sensibilité et sélectivité à l’éthylène, même en présence d’autres composés organiques volatils (COV) couramment présents dans les fruits. Le capteur a également pu détecter différents stades de maturité des fruits, fournissant ainsi un indicateur fiable de la qualité des fruits.
Le capteur d'éthylène à base de CNT offre plusieurs avantages par rapport aux méthodes de détection traditionnelles. Il est compact, portable et économique, ce qui le rend adapté à la surveillance sur site de la maturité des fruits dans les installations de stockage, les supermarchés et même pendant le transport. Le capteur peut être intégré à des systèmes d'emballage intelligents pour fournir des informations en temps réel sur la fraîcheur et la qualité des fruits.
En conclusion, le développement d’un capteur d’éthylène à base de CNT représente une avancée significative dans la surveillance de la maturité des fruits. Le capteur offre une solution prometteuse pour maintenir une qualité optimale des fruits et réduire le gaspillage alimentaire en permettant une détermination rapide et précise de la maturité des fruits.
