Badania nad nowoczesnymi technikami szerokopasmowej spektroskopii dielektrycznej jako narzędzie do efektywnego monitorowania i analizy składu i właściwości materiałów chemicznych i biologicznych otrzymały właśnie decyzję o finansowaniu z Narodowego Centrum Nauki w konkursie SONATA 19. Przyznano środki w wysokości ponad 700 tys. zł.

Celem projektu jest opracowanie innowacyjnych sensorów oraz systemów przetwarzania danych, które umożliwią detekcję substancji trujących oraz dokładną analizę i monitorowanie jakości żywności. Bezpieczeństwo żywności jest kluczowe dla konsumentów, przemysłu oraz środowiska, dlatego kontrola jej jakości na wszystkich etapach produkcji, przechowywania i transportu jest niezwykle ważna. Tradycyjne metody oceny jakości żywności są czasochłonne, kosztowne i często niszczą badany materiał, co ogranicza ich zastosowanie na liniach produkcyjnych oraz w czasie rzeczywistym.

Szybki rozwój przemysłu spożywczego wymaga nowych rozwiązań, które umożliwią ciągły, niedestrukcyjny pomiar jakości żywności. Szerokopasmowa spektroskopia dielektryczna i magnetyczna z wykorzystaniem sensorów mikrofalowych oferuje atrakcyjne rozwiązanie. Fale elektromagnetyczne penetrują mierzony materiał, co pozwala na uzyskanie dokładniejszych informacji w sposób nieinwazyjny, przewyższając dokładnością tradycyjne sensory optyczne.

Projekt zakłada wykorzystanie szerokopasmowej spektroskopii magneto-dielektrycznej, dedykowanych sensorów oraz algorytmów uczenia maszynowego, aby precyzyjnie ocenić jakość produktów żywnościowych w czasie rzeczywistym. Uzyskane dane mogą posłużyć do stworzenia tanich sensorów wąskopasmowych lub rezonansowych, dostosowanych do konkretnych zastosowań.

Planowane jest opracowanie trzech klas sensorów mikrofalowych:

• szerokopasmowych do detekcji metali ciężkich, pleśni oraz metanolu
• szerokopasmowych i wielorezonansowych do analizy składników odżywczych oraz wykrywania zafałszowań produktów
• szerokopasmowych i wąskopasmowych do monitorowania procesów fermentacji.

Przeprowadzone badania pozwolą na stworzenie samodzielnego, nieinwazyjnego systemu pomiarowego z wymiennymi sensorami, który umożliwi monitorowanie, charakterystykę oraz analizę składu żywności.

Wyniki projektu będą interesujące zarówno dla środowisk naukowych, jak i przemysłu spożywczego, a w przyszłości mogą być także użyteczne dla konsumentów dbających o jakość spożywanej żywności.

Prace w projekcie będą realizowane pod kierownictwem dr hab. inż. Ilony Piekarz, prof. AGH (Instytut Elektroniki) we współpracy z dr hab. inż. Jakubem Sorockim, prof. AGH (Instytut Elektroniki) oraz prof. Maurizio Bozzi z Uniwersytetu w Pavii, we Włoszech. W projekcie znajdą też zatrudnienie studenci i doktoranci, zainteresowani praca badawcza w tematyce zastosowań elektroniki mikrofalowej do monitorowania i analizy produktów żywnościowych.

Więcej o pracy naukowej Pani prof. Ilony Piekarz i potencjale biosensorów w badaniach można przeczytać TUTAJ.

Składamy gratulacje i trzymamy kciuki za rozwój badań.