En collaboration avec une équipe de chercheurs de l'Université de Barcelone, un groupe de chercheurs de l'Institut Fraunhofer de technique de mesure physique (IPM) de Fribourg a développé un capteur permettant de suivre le processus de mûrissement des fruits. Ses deux principaux éléments sont un émetteur infrarouge semblable à un émetteur de chaleur, qui émet des rayonnements de différentes longueurs d'onde, et un filtre qui ne laisse passer que les rayons dont la longueur d'onde est de 10,6 micromètres, celle dans laquelle l'éthylène absorbe les rayonnements. Plus la concentration d'éthylène dans l'air est élevée, plus la quantité de rayonnements qui atteignent le détecteur -lui aussi situé dans le capteur- est faible.
La méthode se base sur le fait que les fruits, en mûrissant, dégagent de l'éthylène. Chacun a, en effet, déjà pu observer qu'une pomme mûrissait plus vite en présence, par exemple, d'une banane, fruit qui dégage une quantité particulièrement importante d'éthylène. Cet effet, qui détermine aussi la couleur des fruits, est utilisé par les grossistes, qui jouent ainsi sur la concentration en éthylène dans les hangars de stockage pour accélérer ou ralentir le mûrissement. Cependant, la vaporisation d'éthylène doit être contrôlée très finement car un excès entraîne rapidement le brunissement et le pourrissement des fruits. A l'inverse, lorsque beaucoup d'éthylène est aspiré des hangars réfrigérés, l'air refroidi sort également, ce qui a un coût non négligeable en énergie. D'où l'intérêt de capteurs de contrôle pour ajuster la concentration en éthylène.
La méthode de mesure de la concentration est déjà utilisée pour le CO2. Selon le Dr. Jürgen Wöllenstein, qui dirige le groupe de recherche, "le défi avec l'éthylène est que la longueur d'onde absorbée, 10,6 micromètres, est très élevée". Les chercheurs ont donc dû s'assurer que le rayonnement pouvait parcourir un long trajet dans l'air, condition indispensable pour pouvoir observer l'effet d'absorption et mesurer correctement la concentration en éthylène. A l'aide de miroirs dorés, les chercheurs détournent les rayonnements de telle manière que ceux-ci parcourent une distance d'environ trois mètres à l'intérieur du capteur, qui fait la taille d'un paquet de cigarette. L'équipe a également optimisé l'émetteur infrarouge : il dégage ainsi un maximum de chaleur dans la longueur d'onde recherchée.
Un prototype du capteur est d'ores et déjà disponible. Dans deux ans environ, le capteur pourrait indiquer aux grossistes en fruits dans quel sens et jusqu'où ils doivent tourner le robinet d'éthylène...
