絲微粒子可以幫助挫敗種子造假者
就像藥品、鈔票和酒精飲料一樣,賣給農民的農作物種子經常是假貨。麻省理工學院的科學家們已經設計出一種識別假貨的方法,即用絲點來標記真種子。世界銀行估計,在一些非洲國家出售的種子中,有高達50%的種子並不是真正來自他們所聲稱的著名農業公司。這些假種子的發芽率沒有正品好,導致產量大大降低。
麻省理工學院的研究人員為了尋求一種驗證所謂的真種子來源的方法,將目光投向了可生物降解的食品安全絲微粒子。科學家們設計了四種不同類型的這些顆粒,每一種顆粒在放置於隨後乾燥和結晶的液體溶液中時,都會以一種獨特的方式反射光線。
通過將不同類型的顆粒以隨機組合、濃度和比例混合在一起,然後將混合溶液的小點塗抹在種子上,就有可能創造出具有獨特光譜特徵的產品特定標籤,這幾乎是無法複製的。這種特徵可以通過拉曼光譜儀等設備來讀取……當然,很少有農民手頭會有這種設備。
考慮到這一限制,研究人員將四種不同顏色的鹽與四種類型的絲微粒子混合在一起。這樣做不僅大大增加了可能的組合數量,而且還產生了具有獨特顏色的種子塗抹點,可以通過帶有微距鏡頭的智能手機相機進行成像。
研究人員認為,農業公司可以首先把具有獨特光譜特徵的圓點應用於某一批次的所有種子。當農民購買一袋這些種子時,他們可以用他們的智能手機讀取其中一個種子的點,然後上網將其簽名代碼與公司為該批次記錄的簽名代碼進行比較。如果兩者吻合,那麼農民就會知道這些種子確實來自該公司。
種子標籤可以用智能手機進行成像,然後與種子公司的在線數據庫進行匹配。
研究中使用的點的直徑只有十分之一英寸(約2.5毫米)。也就是說,如果它對商業規模的使用更實用,含有微粒子的液體溶液可以簡單地作為整體塗層應用於種子。
關於這項研究的論文–由Anantha Chandrakasan教授、Benedetto Marelli教授、博士後學生Hui Sun和研究生Saurav Maji領導–最近發表在《科學進展》雜誌上。