Вчені розробили технологію за допомогою якої можна визначати стиглість фруктів
Дослідники з Прінстонського університету та Microsoft Research розробили швидкий і точний спосіб визначення якості фруктів частинами за допомогою високочастотної бездротової технології. Новий інструмент дає постачальникам можливість сортувати фрукти на основі дрібнозернистого виміру стиглості. Він обіцяє допомогти скоротити харчові відходи за рахунок оптимізації розподілу: хороші фрукти збираються з поганих грон, а стиглі фрукти переміщуються на початок черги.
Про це повідомляє пресслужба університету.
“Не існує систематичного способу визначення стану стиглості фруктів і овочів. Здебільшого це випадкова візуальна перевірка, коли ви перевіряєте один фрукт із коробки на лініях, що розповсюджуються, та оцінюєте його якість через фізичний контакт або зміну кольору”, – розповів Ясаман Гасемпур, доцент кафедри електротехніки та комп’ютерної інженерії в Принстоні, один із головних дослідників дослідження.
За словами дослідників, бездротові системи наступного покоління, такі як майбутні стандарти 6G, будуть розроблені з урахуванням нових високочастотних діапазонів, таких як терагерцеві та субтерагерцеві сигнали. Але хоча ці смуги почали стимулювати нові комунікаційні технології, технологія Прінстона-Майкрософт є однією з перших, яка використовує ці сигнали для зондування, особливо для інтелектуального розпізнавання продуктів харчування.
Оскільки фрукти продовжують дозрівати після збирання, їх фізичні, хімічні та електричні властивості також змінюються. Банани жовті. Виноград кривиться. Авокадо темніє. Але для багатьох фруктів важко зрозуміти, як ці зовнішні ознаки співвідносяться з фактичною стиглістю чи якістю. Будь-хто, хто відкусив ідеально блискуче червоне яблуко і виявив, що воно борошнисте і сухе, розуміє цю невідповідність.
Коли субтерагерцовий імпульс потрапляє на шматочок фрукта, його промені проникають глибше за шкіру. Деякі частоти поглинаються, інші відбиваються, а багато частот виконують і те й інше з різною інтенсивністю. Відображення створює власний сигнал у діапазоні частот, і це сигнал має детальну і специфічну форму — підпис. Змоделювавши фізику цих взаємодій і зібравши велику кількість даних, дослідники змогли використати цей підпис, щоб визначити статус стиглості плоду.
"Було справді складно розробити для цього модель", - сказав Гасемпур. Вона сказала, що численні структурні шари фруктів – насіння, м'якоть, шкірка – ускладнюють проблему, а також відмінності у розмірі, товщині, орієнтації та текстурі. "Отже, ми виконали деяке хвильове моделювання та симуляцію, а потім доповнили ці ідеї зібраними нами даними".
В експерименті вони використовували хурму, авокадо та яблука. Фрукти з гладкою шкіркою найлегше виміряти. Нерівність, скажімо, авокадо відображає слабкіший сигнал і викликає небажані ефекти. Але дослідники знайшли способи уникнути проблеми нерівності і кажуть, що за наявності достатньої кількості даних цей метод можна застосувати до більшості фруктів.
Вони вважають, що цей інструмент можна поширити на інші види продуктів харчування, включаючи м'ясо та напої, використовуючи різні види фізіологічних маркерів. Ці розширені варіанти використання можуть мати серйозні наслідки для моніторингу безпеки харчових продуктів та вибору споживачів.
На думку вчених, новий метод допоможе скоротити харчові відходи. Приблизно одна третина всієї їжі, виробленої в Сполучених Штатах, викидається. До того ж за оцінками Організації Об’єднаних Націй, у всьому світі викидається половина фруктів і овочів.
Також читайте: