Bio e Natura

Nuovi sensori eco-compatibili per la sicurezza alimentare globale

Nuovi sensori eco-compatibili per la sicurezza alimentare globale

Nuovi sensori di temperatura e umidità basati su carta che sono accurati, affidabili ed ecologici. Rilevati con successo cambiamenti nei livelli di umidità relativa dal 20% al 90% e le variazioni di temperatura da 25 a 50 gradi

25 gennaio 2025 | 16:00 | R. T.

Le serre e le aziende agricole aperte che accolgono i visitatori per acquistare prodotti e carne coltivati localmente sono diventati sempre più importanti per la produttività alimentare. Non solo gli agricoltori cercano modi per monitorare le condizioni per contribuire a migliorare la crescita e la resa delle colture in serra, ma anche mantenere il cibo raccolto fresco in condizioni di conservazione è una delle principali preoccupazioni. La tecnologia dei sensori intelligenti, il monitoraggio e il controllo della temperatura e dell’umidità, svolge un ruolo essenziale nella produzione di cibo sufficiente per soddisfare la domanda sempre crescente per la popolazione mondiale.

In Journal of Laser Applications, di AIP Publishing, i ricercatori della Auburn University di Alabama hanno presentato sensori di temperatura e umidità basati su carta che sono accurati e affidabili, oltre che eco-compatibili.

Misurare la temperatura e l'umidità in una varietà di circostanze di coltivazione ha spinto lo sviluppo di numerosi sensori, ma garantire che questi dispositivi siano efficaci pur rimanendo rispettosi dell'ambiente ed economicamente vantaggiosi è una sfida.

“Negli ultimi anni, l’agricoltura è stata colpita pesantemente da cambiamenti drastici in fattori ambientali come l’umidità e la temperatura, guidando così l’urgenza di soluzioni innovative per migliorare la produttività e migliorare la qualità con un impatto ambientale minimo”, ha affermato l’autore Masoud Mahjouri-Samani.

L'elettronica e i sensori flessibili sono rapidamente e facilmente fabbricati.

Le tecnologie di stampa utilizzate per la produzione di questi sensori includono metodi come la stampa a getto d'aero, la stampa a getto d'inchiostro, la stampa rotocalco e la stampa serigrafica.

A causa della natura liquida di queste tecniche e della loro incompatibilità con materiali di base biodegradabili, la maggior parte della stampa viene effettuata su materie plastiche non biodegradabili.

La carta è un'ottima alternativa a queste materie plastiche tradizionali.

Le sue fibre di cellulosa forniscono una superficie porosa ed è biodegradabile e abbondante.

Il team di ricerca ha creato sensori di temperatura e umidità stampando linee d’argento su quattro tipi di carta disponibili in commercio attraverso un processo chiamato nanoproduzione additivo a secco.

I cambiamenti nella capacità di immagazzinare energia elettrica, chiamata capacità, e resistività negli elettrodi stampati sono monitorati per determinare gli spostamenti di temperatura e umidità.

Poiché la carta assorbe il vapore acqueo, il suo cambiamento di capacità è misurato per riflettere l'umidità relativa dell'ambiente.

Il meccanismo di rilevamento della temperatura si basa sui cambiamenti di resistenza.

Con l'aumentare della temperatura, il conduttore metallico sperimenta un aumento della resistività.

I sensori si sono dimostrati affidabili e sensibili alle variazioni di temperatura e di umidità.

Hanno rilevato con successo cambiamenti nei livelli di umidità relativa dal 20% al 90% e le variazioni di temperatura da 25C a 50C.

Inoltre, i sensori biodegradabili sono accessibili e possono essere riutilizzati e, quando arriva il momento, possono essere smaltiti in modo sicuro.

“Integrando tecniche avanzate come la nanoproduzione di additivi a secco con substrati biodegradabili, questa ricerca combina funzionalità con la responsabilità ambientale, affrontando la crescente preoccupazione dello smaltimento delle apparecchiature elettroniche”, ha affermato Mahjouri-Samani. “Questo approccio offre il potenziale per rivoluzionare le pratiche agricole intelligenti consentendo un monitoraggio preciso dei fattori chiave nella crescita delle piante”.

Potrebbero interessarti

Bio e Natura

Miele al gusto di cacao con enormi benefici per la salute

Trasformati i sottoprodotti di cacao in un miele funzionale infuso di cioccolato ricco di antiossidanti e stimolanti naturali. Un prodotto che potrebbe trovare la sua via di mercato in alimenti gourmet e cosmetici

05 marzo 2026 | 15:30

Bio e Natura

Raggi gamma per migliorare sicurezza e conservazione del grano

In Italia non è ancora molto diffusa la tecnica dell’irraggiamento gamma, usata solo per il trattamento anti-germinativo per patate, aglio e cipolla e per sanificare spezie e altri prodotti vegetali essiccati

28 febbraio 2026 | 12:00

Bio e Natura

Fitofarmaci nei suoli europei

I ricercatori hanno analizzato campioni di terreno provenienti da diverse aree del continente: circa il 70% dei suoli esaminati contiene tracce di pesticidi. Tra i più colpiti ci sono i funghi micorrizici arbuscolari, microrganismi che vivono in simbiosi con le radici delle piante

23 febbraio 2026 | 15:00

Bio e Natura

Flower power: i fiori di melo da scarto a risorsa per l’industria

Uno studio del gruppo di ricerca di microbiologia degli alimenti Micro4Food della Libera Università di Bolzano ha dimostrato che la fermentazione dei fiori di melo permette di produrre estratti potenzialmente interessanti per l’industria alimentare, cosmetica e farmaceutica

01 febbraio 2026 | 11:00

Bio e Natura

Lo sviluppo delle filiere agroforestali e delle energie rinnovabili nei territori montani

La programmazione comunitaria 2028-3034: il legno, la gestione, la pianificazione, la certificazione forestale, l’uso del legno per nuove energie, per impianti intelligenti domestici, comunali, per edifici pubblici e privati nel futuro

30 gennaio 2026 | 11:00 | Marcello Ortenzi

Bio e Natura

I microbi nascosti che decidono il sapore del lievito madre

Farine diverse, come il grano integrale o la farina di pane, incoraggiano diverse comunità batteriche, che possono influenzare sottilmente il sapore, la consistenza e la fermentazione

29 gennaio 2026 | 14:00