Materiál meniaci farbu by mohol upozorniť na poškodený tovar
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 10. 7. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Predstavte si, že by existovali lacné 3D tlačené senzory, ktoré by menili farbu, aby nám ukázali, či sa niečo príliš zahrialo alebo bolo vystavené prílišnému stresu. Čoskoro by takéto materiály mohli naozaj existovať a navyše sa po vyradení biologicky rozložia.
Tieto senzory vyvíjajú vedci zo švajčiarskeho výskumného inštitútu Empa. Základom technológie je látka známa ako hydroxypropylcelulóza (HPC), ktorá sa už používa ako nosič účinných látok v takých výrobkoch, ako sú lieky a potraviny.
HPC po zmiešaní s vodou vytvára tekuté kryštály. Vďaka mikroštruktúre týchto kryštálov odrážajú len určité vlnové dĺžky viditeľného svetelného spektra. To spôsobuje, že sa pri pohľade ľudským okom javia ako farby. Rovnaký princíp prirodzene využívajú okrem iného aj žiarivo sfarbené motýlie krídla.
„Štruktúrnu farbu“ kvapalných kryštálov je možné meniť jednoduchou zmenou ich teploty. S ohľadom na túto skutočnosť vedci z Empa pridali do zmesi HPC a vody malé množstvo uhlíkových nanorúrok, čím zvýšili jej elektrickú vodivosť. Výsledkom bolo, že keď sa na materiál priložilo napätie, jeho teplota sa zvýšila a kryštály podľa toho zmenili farbu.
Po „zväčšení objemu“ biologicky rozložiteľnej zmesi pridaním celulózových nanovlákien do nej bolo možné materiál vytlačiť 3D tlačou bez toho, aby sa zmenila jeho štruktúrna farba alebo vodivosť. Vedci túto technológiu zatiaľ využili na výrobu sedem-segmentového numerického displeja spolu s tenzometrickým senzorom, ktorý mení farbu v reakcii na piezoelektrický prúd generovaný mechanickou deformáciou.
„Naše laboratórium už vyvinulo rôzne jednorazové elektronické komponenty na báze celulózy, ako sú batérie a senzory,“ povedal Xavier Aeby, spoluautor štúdie. „Toto je prvýkrát, čo sa nám podarilo vyvinúť displej na báze celulózy“.
