无需接触:科学家用激光和等离子冲击波就能检测水果成熟度

2021年03月02日 16:51 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,判断水果的成熟程度对从农民到购物者的每个人来说都是一个令人沮丧的过程。现在,来自日本芝浦工业大学(SIT)的研究人员开发出了一种新的高科技检测方法,它可以在不接触或损坏芒果等软性水果的情况下,只需借助激光和一些等离子冲击波就能实现对水果成熟度的判断。

松紧度是判断水果熟不熟的最可靠指标之一,但对所有的人来说,挤一挤都是很费时的,更不用说还不卫生了。另外,软的水果会因为反复的处理和压力而损坏。

为此,这项新研究的研究小组着手提出一种非接触式的方法来衡量成熟度。研究人员使用高强度激光在芒果表面附近制造了一个等离子体气泡。当等离子体气泡膨胀时它会产生冲击波,反过来又会在水果上产生振动。然后,一种叫做激光多普勒振动仪(LDV)的仪器可以测量这些振动并推断出果实的坚固程度,这样就推断果实的成熟程度了。

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以前也有人用过类似的方法来检查牛油果等水果的成熟度,但那个时候的方法涉及到机械敲击,这无疑会对芒果等较软的水果不起作用。

SIT的研究人员之前在苹果上使用了他们的等离子体方法,但同样,它在软水果上不起作用,因为它们不能产生正确的振动类型。但在现在这项新研究中,研究小组发现等离子体冲击波可以产生一种名为瑞利波的振动,这种振动只在表面传播。

试验表明,这些瑞利波在LDV的帮助下仍可以显示硬度和成熟度。当这些波绕着芒果的“赤道”而不是沿纵轴传播时结果就更清楚了--这似乎是因为种子在中心。

研究小组指出,这些测量结果可能会因为肉里的空洞或腐烂而失效。在未来的工作中,研究人员计划继续研究如何通过针对水果的不同部位来解决这些问题并将这种方法推广到其他软质水果中。

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