监测植物激素乙烯浓度可以提前发现水果和蔬菜的变质。

当鲜花盛开，水果成熟时，它们会释放出一种无色的气体，闻起来像乙烯。最近，美国麻省理工学院(MIT)的化学家开发出一种微型传感器，可以检测到上述浓度低至15 ppb的气体。他们认为这将对防止食物变质大有好处。

这种传感器采用半导体碳纳米管，可用于监控水果和蔬菜的运输和储存，从而有助于减少食物浪费。

"通过更好的食物管理来减少食物浪费的需求一直很强烈。“水果运输者希望了解水果在运输过程中的状态，以及是否需要采取措施降低运输过程中的乙烯含量。”

乙烯不仅是一种天然植物激素，也是世界上生产最广泛的有机化合物，可用于生产塑料、服装等产品。研究人员表示，乙烯探测器将来也可以用于监测这类行业的乙烯产量。

乙烯含量检测是农产品成熟度的关键指标。

大多数植物可以产生乙烯，乙烯被用作刺激生长、成熟和生命周期其他关键阶段的激素。比如香蕉在成熟逐渐变成褐色的时候会产生大量的乙烯，花在开花的时候也会产生乙烯。压榨的农产品和花卉可能会产生过量的乙烯，导致它们过早成熟或枯萎。据美国农业部统计，美国超市每年有12%的水果和蔬菜因腐败变质而损失。

早在2012年，Swager的实验室就开发了一种乙烯传感器，其中包含数千个碳纳米管阵列。电子可以沿着其中的碳圆柱体流动，但研究人员通过添加铜原子来减缓电子流。当乙烯出现时，它会与铜原子结合，进一步减缓电子的运动。乙烯含量可以通过测量减速率来检测。但传感器只能检测到最低浓度为500 ppb的乙烯含量，传感器中含有铜，最终可能会被氧气腐蚀而无法工作。

"目前还没有很好的商用乙烯检测传感器."Swager说，“为了管理可以长时间储存的产品(如苹果或土豆)，人们希望测量它们的乙烯浓度，以确定它们是否已经停止生长或成熟。”

乙烯传感器，它也是基于碳纳米管，但通过一种完全不同的机制工作(称为Wacker氧化)。他们没有使用会直接与乙烯结合的金属(如铜)，而是使用一种叫做钯的金属催化剂，这种催化剂可以在氧化过程中向乙烯添加氧气。

钯催化剂氧化时，会暂时获得电子。然后，这些额外的电子被转移到碳纳米管，以增加其导电性。通过测量电流变化的结果，可以检测乙烯的含量。

这种传感器可以在接触乙烯的几秒钟内发生反应，一旦气体消失，它可以在几分钟内恢复原来的导电性。

“传感器将在金属的两种不同状态之间切换，一旦乙烯消失，它将从瞬态多电子状态恢复到原始状态。”

"使用瓦克氧化催化系统来检测乙烯是一个非常明智且基本上跨学科的想法."威斯康星大学化学助理教授Zachary Wickens(他没有参与这项研究)说:“研究小组改进了瓦克氧化机制，建立了一个强大的催化系统，并与基于碳纳米管的设备相结合，从而创造了一个选择性和简单的乙烯传感器。”

乙烯含量影响植物开花吗？

为了测试传感器的功能，研究人员在载玻片上放置了碳纳米管和其他传感器组件。然后，利用该方法对香石竹和紫桔梗两种花卉中的乙烯含量进行了监测。这个实验持续了五天，追踪乙烯含量与植物开花的关系。

在对康乃馨的研究中，研究人员发现，在实验的第一天，乙烯浓度迅速飙升，不久之后(一到两天)就开花了。

紫气球花实验表明，第一天乙烯逐渐增加，第四天继续减少。相应的，花开了好几天，有的直到实验结束才开。

奕帆科技可为您提供气体检测仪、气体报警器、气体变送器、气体探测器、气体分析仪、气体控制主机、等全系列产品和提供整体解决方案。