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Uma equipe de pesquisadores desenvolveu novos LEDs que emitem luz simultaneamente em duas faixas de comprimento de onda diferentes, para uma maneira mais simples e abrangente de monitorar o frescor de frutas e vegetais. Como a equipe escreve no diário Angewandte Chemiemodificar os LEDs com materiais de perovskita faz com que eles emitam tanto na faixa do infravermelho próximo quanto na faixa visível, um desenvolvimento significativo no monitoramento sem contato de alimentos.
Os cristais de perovskita são capazes de capturar e converter luz. Sendo simples de produzir e altamente eficientes, as perovskitas já são usadas em células solares, mas também estão sendo intensamente pesquisadas para adequação em outras tecnologias. Angshuman Nag e sua equipe do Instituto Indiano de Educação e Pesquisa Científica (IISER) em Pune, na Índia, estão propondo agora uma aplicação de perovskita na tecnologia LED que pode simplificar o controle de qualidade de frutas e vegetais frescos.
Sem conversores de luz, os LEDs emitiriam luz em faixas de luz bastante estreitas. Para cobrir toda a faixa de luz branca produzida pelo sol, os diodos em LEDs “convertidos em fósforo” (pc) são revestidos com substâncias luminescentes. Nag e sua equipe usaram um revestimento de dupla emissão com o objetivo de produzir pc-LEDs que emitem luz branca (“normal”) e também uma banda forte na faixa do infravermelho próximo (NIR).
Para fazer o pc-LED de dupla emissão, eles aplicaram uma perovskita dupla dopada com bismuto e cromo. Parte do componente de bismuto emite luz branca quente e outra parte transfere energia para o componente de cromo, desexcitando-o e causando uma emissão adicional na faixa NIR, descobriram os pesquisadores.
O NIR já é usado na indústria alimentícia para examinar o frescor de frutas e vegetais. Nag e o estudante de doutorado Sajid Saikia, primeiro autor do artigo, explicam sua ideia: “A comida contém água, que absorve a ampla emissão de infravermelho próximo a cerca de 1000 nm. Quanto mais água estiver presente [due to rotting], maior será a absorção da radiação infravermelha próxima, produzindo um contraste mais escuro em uma imagem tirada sob radiação infravermelha próxima. Este processo de imagem fácil e não invasivo pode estimar o teor de água em diferentes partes dos alimentos, avaliando seu frescor.”
Usando esses pc-LEDs modificados para examinar maçãs ou morangos, a equipe observou manchas escuras que não eram visíveis nas imagens de câmeras padrão. Iluminar a comida com luz branca e NIR revelou coloração normal que podia ser vista a olho nu, bem como as partes que estavam começando a apodrecer, mas ainda não visivelmente.
Saikia e Nag imaginam um dispositivo compacto para inspeção simultânea visual e NIR de alimentos, embora os dois detectores, um para luz visível e outro para luz NIR, possam tornar esse instrumento caro para aplicações comuns. Por outro lado, os pesquisadores enfatizam que os PC LEDs são fáceis de produzir sem resíduos químicos ou solventes e os custos de curto prazo podem ser mais do que recuperados pela longa vida útil e escalabilidade deste novo dispositivo pc-LED de emissão dupla.
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