Détection de fraîcheur par LED pour les fruits
Des LED modifiées à la pérovskite indiquent la détérioration des aliments
Une équipe de chercheurs a fabriqué des diodes électroluminescentes (LED) qui émettent de la lumière dans deux gammes de longueurs d'onde simultanément et qui peuvent être utilisées pour simplifier le contrôle de la fraîcheur des fruits. Comme l'écrivent les chercheurs dans la revue Angewandte Chemie, une modification avec des matériaux de pérovskite a permis aux LED d'émettre également dans le proche infrarouge, une plage de longueurs d'onde importante pour la surveillance des aliments sans contact.
Les pérovskites sont des cristaux capables de capter et de convertir la lumière. En raison de leur facilité de fabrication et de leur grande efficacité, les pérovskites sont utilisées dans les cellules solaires, mais aussi dans d'autres technologies, et font l'objet de recherches intensives. Angshuman Nag et son équipe de l'Indian Institute of Science Education and Research (IISER) à Pune (Inde) présentent à présent une application dans la technologie LED qui pourrait simplifier le contrôle de la qualité des fruits et légumes frais.
Comme les LED non traitées n'émettent que dans une plage de lumière assez étroite, elles sont recouvertes de substances luminescentes pour les applications d'éclairage ambiant. Ces LED dites converties au phosphore (pc) couvrent assez bien la plage de lumière blanche du soleil. Afin d'obtenir en outre une forte bande dans le domaine du proche infrarouge, Nag et ses collègues* ont développé un revêtement spécial à double émission pour les LED pc.
Il s'agissait d'un double cristal de pérovskite dopé au bismuth et au chrome. Les chercheurs ont constaté que le composant de bismuth émettait une lumière blanche chaude, tandis que les atomes de chrome libéraient une partie de l'énergie dans une forte bande dans le proche infrarouge.
La lumière proche infrarouge (NIR) est déjà utilisée par l'industrie alimentaire pour vérifier l'état de fraîcheur des fruits et légumes. "Les aliments contiennent de l'eau qui absorbe la large émission proche infrarouge à environ 1000 nanomètres", expliquent Nag et son doctorant Sajid Saikia, premier auteur de l'article. "Plus il y a d'eau [dans les pourritures], plus le rayonnement proche infrarouge est absorbé et une image prise sous une lumière proche infrarouge montre un contraste plus sombre. Grâce à ce processus d'imagerie simple et sans contact, nous pouvons estimer la teneur en eau à différents endroits de l'aliment et ainsi déterminer sa fraîcheur".
Lors de l'inspection de pommes et de fraises, des zones sombres qui n'étaient pas visibles sur l'image normale de la caméra sont apparues sous les LED pc ainsi modifiées. L'éclairage à la fois en lumière blanche et en lumière proche infrarouge a permis de découvrir la coloration normale à l'œil nu ainsi que des zones cachées de mauvaise qualité.
Nag et son équipe envisagent pour l'avenir un appareil compact pour une inspection visuelle et proche infrarouge simultanée des aliments. Cela impliquerait toutefois deux détecteurs, l'un pour la lumière visible et l'autre pour la lumière proche infrarouge, ce qui pourrait encore représenter un défi en termes de coûts pour des applications plus générales. D'autre part, la LED pc elle-même serait facile à fabriquer, sans perte de produits chimiques et sans solvants. L'équipe est donc persuadée que de telles LED pc à double émission, si elles sont suffisamment qualifiées, conviendront à des applications générales en termes de longévité et d'évolutivité.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
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