Flexible chemoresistive ethylene gas sensor at room temperature for rapid determination of the ripening state in perishable food Fernández Ramos, María Dolores Arenas Martínez, A. Pastrana Martínez, Luisa María Cruz, Carlos Pérez Poyatos, L.T. Morales Torres, Sergio Maldonado Hódar, Francisco José Chemoresistive gas sensor; ZnO-Ag nanocomposite ethylene room temperature; ripeness. This work was partially supported by Grant C. EXP. 103. UGR23 funded by Consejería de Universidad, Investigación e Innovación and by ERDF Andalusia Program 2021-2027 and by project ref. PID2021-126579OB-C31 from MCIN/AEI/10.13039/ 501100011033 and “ERDF A way of making Europe”, and by Junta de Andalucía - Conserjería de Universidad, Investigación e Innovación – Project P21_00208. A series of chemoresistive sensors based on ZnO-Ag (1 wt.%) films with different morphologies, including nanospheres (HM1 and HM2) and nanorods (HM3 and HM4), as well as a composite with ZnO and graphene oxide (GO) doped with Ag (HM5), were prepared for the detection of ethylene gas. All materials were dispersed in poly(vinylidene fluoride) with 1ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate as the ionic liquid and dropped onto polyethylene terephthalate-indium tin oxide (PET-ITO) slides with coupled silver electrodes. The resistance of the films was determined in the presence of different gases at concentrations ranging from 0 to 700 ppm by fixing a potential difference of 1.0 V. The gases tested were ethylene, carbon dioxide, ethanol, methanol, ethyl acetate, and isoamyl alcohol. The sensor's performance at room temperature (25 ºC) expressed as Response (%) increases linearly with the gas concentration. Samples structured as nanorods (HM3) and the ZnO-Ag/GO composite (HM5) showed the best sensing performance. Both samples exhibited a selectivity factor of ~100 % for ethylene, compared to ~12.0 % for isoamyl alcohol, ~5.7 % for ethyl acetate, ~2.1 % for ethanol, ~2.8 % for methanol and ~2.1% for carbon dioxide. The sensors also demonstrated high stability (both long-term and short-term) even in the presence of humidity. As a practical application, HM3 and HM5 sensors were successfully used for the dynamic monitoring of banana fruit freshness at room temperature (25 °C), comparing the results with a commercial ethylene sensor, as commercial method, and confirming their potential as cost-effective, low-power ethylene sensors. Se preparó una serie de sensores quimiorresistivos basados ​​en películas de ZnO-Ag (1 % en peso) con diferentes morfologías, incluyendo nanoesferas (HM1 y HM2) y nanobarras (HM3 y HM4), así como un compuesto con ZnO y óxido de grafeno (GO) dopado con Ag (HM5), para la detección de gas etileno. Todos los materiales se dispersaron en poli(fluoruro de vinilideno) con tetrafluoroborato de 1-etil-3-metilimidazolio como líquido iónico y se depositaron sobre portaobjetos de tereftalato de polietileno-óxido de indio y estaño (PET-ITO) con electrodos de plata acoplados. La resistencia de las películas se determinó en presencia de diferentes gases a concentraciones que oscilaban entre 0 y 700 ppm fijando una diferencia de potencial de 1,0 V. Los gases ensayados fueron etileno, dióxido de carbono, etanol, metanol, acetato de etilo y alcohol isoamílico. El rendimiento del sensor a temperatura ambiente (25 °C) expresado como Respuesta (%) aumenta linealmente con la concentración de gas. Las muestras estructuradas como nanobarras (HM3) y el compuesto ZnO-Ag/GO (HM5) mostraron el mejor rendimiento de detección. Ambas muestras exhibieron un factor de selectividad de ~100 % para etileno, en comparación con ~12,0 % para alcohol isoamílico, ~5,7 % para acetato de etilo, ~2,1 % para etanol, ~2,8 % para metanol y ~ 2,1 % para dióxido de carbono. Los sensores también demostraron alta estabilidad (tanto a largo como a corto plazo) incluso en presencia de humedad. Como aplicación práctica, los sensores HM3 y HM5 se utilizaron con éxito para el monitoreo dinámico de la frescura de la fruta del banano a temperatura ambiente (25 °C), comparando los resultados con un sensor de etileno comercial, como método comercial, y confirmando su potencial como sensores de etileno rentables y de bajo 2025-09-19T07:08:34Z 2025-09-19T07:08:34Z 2025-09-10 journal article Published version: M.D. Fernández-Ramos, A. Arenas-Martínez, L.M. Pastrana- Martínez, et al., Flexible chemoresistive ethylene gas sensor at room temperature for rapid determination of the ripening state in perishable food, Microchemical Journal (2024), https://doi.org/10.1016/j.microc.2025.115291 https://hdl.handle.net/10481/106455 10.1016/j.microc.2025.115291 eng http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ open access Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional Elsevier