Sprawdzenie składu danego produktu spożywczego jest możliwe już dzisiaj. Na rynku są produkty pozwalające prześwietlić jedzenie za pomocą np. promieniowania rentgenowskiego. Nowo opracowany optyczny analizator jedzenia wykorzystuje grafen, dzięki któremu rozpoznawanie składu produktu będzie szybsze i dokładniejsze. W przyszłości pozwoli także na zastosowanie technologii w smartfonach. Dzięki temu poznać dokładny skład produktu będzie można już w sklepie. Technologia pomoże przede wszystkim alergikom, których tylko w Europie jest nawet 150 mln.
– Optyczny analizator jedzenia to kamera wyposażona w czujnik z warstwą grafenu, który prześwietla jedzenie pod kątem szkodliwych substancji lub alergenów, czyli czegoś, co potencjalnie może cię zabić. Pokazuje, czy można coś zjeść, czy nie – mówi w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje Shuchi Gupta z katalońskiego Institute of Photonic Sciences (ICFO).
Opracowany w ramach projektu Graphene Flagship układ składa się z czujnika CMOS, warstwy grafenu i materiału absorbującego. Urządzenie wykorzystuje grafenową kropkę kwantową, potocznie zwaną sztucznym atomem, która pełni rolę znacznika i pozwala szybciej i z większą dokładnością wykrywać poszczególne substancje. Grafen umożliwia analizę całości spektrum optycznego – światła ultrafioletowego, światła widzialnego i podczerwieni –przez jeden układ.
– Urządzenie wykrywa różnego rodzaju molekuły. Może wykryć np. alergeny szkodliwe dla osoby, która jest uczulona na orzechy, i może umrzeć po wypiciu mleka z nawet śladową zawartością orzechów. Można w ten sposób przeskanować każdy produkt spożywczy i stwierdzić, czy nam nie zaszkodzi – tłumaczy naukowiec.
W przyszłości optyczny analizator jedzenia może znaleźć zastosowanie nawet w smartfonach. CMOS jest technologią wytwarzania układów scalonych, powszechnie wykorzystywaną przy produkcji matryc światłoczułych stosowanych, m.in. jako aparat cyfrowy w telefonach. Nie ma zatem przeszkód, by technologia pojawiła się jako nowa funkcja w smartfonach. Potrzebna jest jednak jej miniaturyzacja.
– W tej chwili jest to chip o powierzchni jednego centymetra kwadratowego. W przyszłości chcemy zminiaturyzować go, żeby móc pójść do supermarketu, zeskanować towar za pomocą smartfona i poznać jego skład – zapowiada przedstawicielka ICFO.
Obecnie urządzenie znajduje się w fazie prototypu. Naukowcy szukają inwestorów, którzy pomogą wprowadzić projekt do masowej produkcji. Tymczasem na rynku są już dostępne podobne produkty, które jednak opierają się na zupełnie innej technologii.
Firma Bruker dostarcza spektrometry XRF wykorzystujące metodę fluorescencji rentgenowskiej. Dzięki niej możliwa jest analiza składu pierwiastkowego wszelkiego rodzaju próbek, zarówno stałych, jak i ciekłych. Umożliwia analizy pierwiastków od berylu do uranu. Do analizy żywności przeznaczony jest model S2 Picofox.
Z analiz Europejskiej Akademii Alergologii i Immunologii Klinicznej (EAACI) wynika, że 150 mln Europejczyków cierpi na przewlekłe choroby alergiczne. 17 mln mieszkańców Starego Kontynentu żyje z alergią pokarmową, a u 8 proc. z nich przebiega ona z ryzykiem reakcji anafilaktycznej, która jest potencjalnym zagrożeniem dla życia. W grupie alergików pokarmowych 3,5 mln osób stanowią dzieci. EAACI szacuje, że do 2050 roku problem alergii będzie dotyczył połowy populacji Europy.
Unijny projekt Graphene Flagship jest obecnie największą inicjatywą badawczą Wspólnoty. Zadaniem akademicko-przemysłowego konsorcjum dysponującego budżetem miliarda euro jest skomercjalizowanie w ciągu 10 lat technologii grafenowych. Główne konsorcjum skupia ponad 150 grup badawczych z 23 krajów.
