Para peneliti telah menemukan sirkuit yang memungkinkan untuk menguji apakah makanan di dalam kemasan masih aman untuk dimakan. Perkembangan ini harus secara drastis mengurangi jumlah makanan yang bisa dimakan yang terbuang setiap hari.
Jutaan ton makanan dibuang setiap tahun karena tanggal 'terbaik sebelum' telah berlalu. Tapi tanggal ini selalu merupakan perkiraan yang hati-hati, yang berarti banyak makanan yang masih bisa dimakan dibuang. Tidakkah akan berguna jika kemasannya bisa 'menguji' apakah isinya masih aman untuk dimakan? Para peneliti di Universitas Teknologi Eindhoven, Universitá di Catania, CEA-Liten dan STMicroelectronics telah menemukan rangkaian yang memungkinkan: konverter analog-digital plastik. Perkembangan ini membawa sirkuit sensor plastik dengan biaya kurang dari satu sen euro dalam jangkauan. Selain makanan, sirkuit plastik murah ini memiliki banyak kegunaan potensial, termasuk, obat-obatan. Penemuan ini dipresentasikan minggu lalu di ISSCC di San Francisco, konferensi paling penting di dunia tentang sirkuit solid-state.
Kredit gambar: Shutterstock / Pavel Ilyukhin
Konsumen dan bisnis di negara maju membuang sekitar 100 kilogram makanan per orang (*), terutama karena tanggal 'terbaik sebelum' pada kemasan telah berlalu. Sampah itu buruk bagi anggaran konsumen dan bagi lingkungan. Sebagian besar pemborosan ini dihasilkan dari kesulitan dalam memperkirakan berapa lama makanan akan tetap dapat digunakan. Untuk meminimalkan risiko penjualan makanan busuk kepada konsumen, produsen menunjukkan umur simpan yang relatif singkat pada kemasan mereka.
Kurang dari satu sen
Untuk melawan limbah makanan, produsen dapat memasukkan sirkuit sensor elektronik dalam kemasan mereka untuk memantau tingkat keasaman makanan, misalnya. Sirkuit sensor dapat dibaca dengan pemindai atau dengan ponsel Anda untuk menunjukkan kesegaran steak Anda, atau apakah makanan beku Anda telah dicairkan. Peneliti Eugenio Cantatore dari Universitas Teknologi Eindhoven (TU / e): "Pada prinsipnya itu semua sudah mungkin, menggunakan IC silikon standar. Satu-satunya masalah adalah harganya terlalu mahal. Harganya sepuluh sen dengan mudah. Dan biaya itu terlalu banyak untuk satu tas keripik euro. Kami sekarang mengembangkan perangkat elektronik yang terbuat dari plastik dan bukan silikon. Keuntungannya adalah Anda dapat dengan mudah memasukkan sensor plastik ini ke dalam kemasan plastik. ”Semikonduktor plastik bahkan dapat diedit pada semua jenis permukaan yang fleksibel, yang membuatnya lebih murah untuk digunakan. Dan itu membuat sirkuit sensor berharga kurang dari satu eurocent dapat dicapai.
Konverter analog-ke-digital plastik (ADC). ADC yang ditampilkan masih relatif besar, dalam bentuk akhirnya akan lebih kecil. Foto: Bart van Overbeeke.
ADC ed pertama
Para peneliti telah berhasil membuat dua ADC plastik yang berbeda (konverter analog-ke-digital). Masing-masing mengubah sinyal analog, seperti nilai output yang diukur oleh sensor, menjadi bentuk digital. Salah satu perangkat baru ini adalah ADC ed pertama yang pernah dibuat. "Ini membuka jalan menuju sensor area luas pada film plastik dengan cara yang hemat biaya melalui pendekatan manufaktur", kata Isabelle Chartier, ed pengembang Business Electronics di CEA-Liten. ISSCC menilai makalah tentang penemuan ini sebagai sorotan konferensi.
Tautan tidak ada
ADC plastik baru membawa aplikasi dalam industri makanan dan farmasi dalam jangkauan. Sirkuit sensor terdiri dari empat komponen: sensor, penguat, ADC untuk mendigitalkan sinyal dan pemancar radio yang mengirimkan sinyal ke stasiun pangkalan. ADC plastik telah menjadi tautan yang hilang; tiga komponen lainnya sudah ada. "Sekarang kita memiliki semua bagian, kita perlu integrasi," kata Cantatore. Dia berharap masih akan membutuhkan waktu setidaknya lima tahun sebelum kita dapat berharap untuk melihat perangkat baru di rak-rak supermarket. Aplikasi potensial lainnya adalah di bidang farmasi, antarmuka manusia-mesin dan sistem ambient intelligence di gedung atau di transportasi.
Matematika kompleks
Membuat pengembangan ini bukanlah tugas yang mudah. Karakteristik kelistrikan dari 'transistor biasa' sangat dapat diprediksi, sedangkan karakteristik dari transistor plastik sangat bervariasi. “Semua transistor plastik berperilaku berbeda dalam proses produksi berbiaya rendah pada suhu rendah,” jelas Cantatore. “Itu membuatnya jauh lebih sulit untuk menggunakannya dalam perangkat. Anda membutuhkan model matematika yang kompleks untuk dapat memprediksi perilaku mereka secara akurat. "
Sirkuit ADC ed menawarkan resolusi empat bit, dan memiliki kecepatan dua hertz. Sirkuit yang dibuat oleh CEA-Liten mencakup lebih dari 100 n-dan transistor tipe-p dan level resistan pada substrat plastik transparan. Mobilitas pembawa dari transistor ed berada di atas silikon amorf yang banyak digunakan dalam industri tampilan.
Melalui Universitas Eindhoven