محققان در حال توسعه یک سامانه «بستهبندی هوشمند» برای نظارت بر نوسانات دما، تغییرات رطوبت و عوامل بیماریزا در محصولات غذایی فاسد شدنی در مدت حمل و نقل هستند.
چانیونگ کائو، استادیار مهندسی مکانیک و هوافضا که رهبری این گروه تحقیقاتی را بر عهده دارد، گفت: «اگر این کار به خوبی انجام شود همه سود خواهند برد، زیرا حدود یک سوم کل مواد غذایی تولید شده برای مصرف انسان از بین میرود که تقریباً ۱٫۳ میلیارد تن غذا در سال است. راه حل ما میتواند به طور قابل توجهی فساد مواد و هزینهها را کاهش دهد و ایمنی مواد غذایی را تضمین کند.»
یکی از ویژگیهای اصلی سامانه آنها دستگاه نظارتی کوچک و خودکاری متشکل از حسگرهای انعطافپذیر و یک برداشتکننده انرژی است که از خشککنندهها برای مهار و ذخیره انرژی محیط استفاده میکند. در این سامانه انرژی از ارتعاشات خود کامیون حمل بار تامین میشود.
این انرژی به یک سامانه نظارتی نیرو میدهد که دادههای دیجیتالی در مورد دما، رطوبت و شرایط فساد مواد غذایی بستهبندی شده را در اختیار تولیدکنندگان مواد غذایی و کارکنان حمل و نقل قرار میدهد. برای تحقق این امر، کائو و گروهش نانو مولد مبتنی بر خشک کن (D-TENG) ارائه کردند تا زمان خدمات رسانی سامانه حسگر را افزایش دهند.
این نانومولدها وسیله جمعآوری انرژی هستند که انرژی مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل میکنند. کائو گفت: در حالی که برخی از شرکتهای حملونقل نوین از حسگرها برای ثبت دما، رطوبت و دی اکسید کربن استفاده میکنند، باتریهای سنتی مورد نیاز برای راهاندازی این سامانههای پرهزینه، سنگین هستند و میتوانند آلودگی محیط زیست را به دنبال داشته باشند. بسیاری از این سامانهها دادهها را برای تشخیص فساد مواد غذایی ارائه نمیدهند. سامانههای کوچک و قابل حمل موجود تنها میتوانند شرایط محیطی را در مدت زمان بسیار محدودی شناسایی کنند.
رویکرد این گروه با راهحلهای پیشنهادی بانک جهانی برای ضایعات مواد غذایی، که شامل فناوری بهتر برای ذخیرهسازی و تازه نگهداشتن مواد فاسدشدنی در زنجیره تأمین است، همسو میشود. این گروه اکنون در حال نصب کردن یک نمونه اولیه کارآمد است. کائو گفت که امیدوار است تولید و بازاریابی آن را در پنج سال آینده انجام دهد.
کائو و گروهش بر روی شناسایی و جلوگیری از فساد مواد غذایی تمرکز میکنند، اما او معتقد است که این فناوری میتواند برای حمل واکسنها نیز مزایایی داشته باشد. این سامانه میتواند به شرکتها و سازمانهای دولتی اطلاعات دقیق در زمان واقعی درباره دمای آن محمولههای حیا ارائه دهد.