Сегодня в мире набирает популярность умная упаковка, которая призвана выполнять ряд важных функций: обеспечение оптимального режима хранения продукта, информирование о его текущем состоянии и возможность безопасной переработки.

В странах Европы даже звучат идеи отказаться от обязательного требования к производителям продуктов указывать срок годности. Вместо этого подсказывать покупателю данные о свежести товара должна будет тара, оснащенная электронными микрочипами, различного рода индикаторами и кодами.

Исследования в данном направлении ведут и ученые лаборатории оптических и многофункциональных пленок Института химии новых материалов НАН Беларуси. Сейчас они заняты созданием сенсорного индикатора для упаковки. Он – размером с пяти­копеечную монету, реагирует на выделяющиеся из продуктов газы, в том числе пары аммиака, и по мере их накопления меняет свой цвет с темно-зеленого на темно-синий. Отработана технология уникального композита, на основе которого производятся пленки с сенсорными свойствами. Его изготавливают по двухстадийной методике. На первом этапе получают проводящий полимер – полианилин методом окислительной полимеризации анилина. На втором – способом физической адсорбции вводят наночастицы меди. Из такого композита отливают пленки при добавлении поливинилового спирта. От изготовления композита до получения пленки проходит два дня. Ее несомненным плюсом является невысокая стоимость.

«В принципе, электропроводящие полимеры и их композиты находят широкое применение в таких областях, как нелинейная оптика, робототехника и сенсорные системы. Одно из направлений в проектировании газовых индикаторов – создание умной упаковки, которая отслеживает взаимодействие между продуктом, упаковкой и окружающей средой. Хорошей альтернативой зимологическим сенсорам, основанным на микробиологических методах, является анализ метаболитов. Например, по содержанию летучих кислот в винах можно сказать об активности уксуснокислых бактерий. Мы свой сенсор хотим использовать в качестве индикатора порчи мясных изделий, рыбы и фруктов, которые при разложении выделяют аммиак», – пояснила младший научный сотрудник лаборатории Христина Новик.

«Для более широкого применения сенсоров на основе наших композитов важно, чтобы устройство имело несколько вариантов сигнала на выходе, что позволит получить более достоверный результат. Наша пленка, из которой изготавливают индикатор, относится к такому же типу. Во-первых, из-за химических превращений она меняет цвет, и это можно увидеть, а во-вторых, электропроводность после воздействия аммиака изменяется на один-два порядка, что считается хорошей чувствительностью для таких материалов и, соответственно, для сенсоров, получаемых на их основе», – дополняет научный сотрудник лаборатории Елена Шумская.

Интерес к разработке уже проявил НПЦ НАН Беларуси по продовольствию. Следующим этапом планируются совместные исследования – образцы пленки проходят тестирование в специальных шкафах, где моделируется температурно-влажностный режим хранения различной продукции. В планах – определить пределы обнаружения и провести натуральные испытания, связанные с продуктом. Ученые надеются, что их изобретение займет свою нишу на рынке и понравится производителям, продавцам и покупателям.

Елена Гордей, «Навука»

Фото предоставлено ИХНМ