Senzor inšpirovaný kalmárom zistí prílišné vystavenie UV žiareniu
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 8. 3. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Nebezpečenstvá spojené s príliš dlhým pobytom na slnku sú dobre známe a v priebehu rokov bolo vyvinutých niekoľko zaujímavých technológií, ktoré používateľa upozornia, kedy by mal ísť do tieňa. Vedci z Northeasternskej univerzity pridali ďalšiu možnosť, ktorá vznikla vďaka náhodnému objavu týkajúcemu sa spôsobov maskovania kalmárov, ktoré menia farbu.
Nové senzorické zariadenie, ktoré by mohlo pomôcť predchádzať výskytu rakoviny kože v dôsledku vystavenia UV žiareniu bolo vyvinuté na základe štúdie o spôsobe, akým sa chapadlovité morské živočíchy, ako sú napríklad chobotnice či kalmáre, dokážu bez námahy začleniť do svojho prostredia.
V rámci tohto výskumu vedci z Northeasternskej univerzity identifikovali celý rad pigmentov, chemických reakcií a mechanizmov, ktoré uľahčujú túto formu maskovania, no práve jeden z nich zohráva ústrednú úlohu. Táto malá molekula, nazývaná ako xantommatín, dodáva kalmárom ich viditeľnú farbu. Tím už preukázal, ako by sa s ňou dalo manipulovať, aby priniesla schopnosť meniť farbu, a za týmto účelom vlastne skúmal, ako by sa dala zapracovať do oblečenia alebo iných spotrebiteľských výrobkov.
Keď však xantommatín ponechali v laboratóriu v okolitom svetle počas testovania jeho stability v každodennom prostredí, vedci zostali sklamaní, keď si všimli, že to v skutočnosti nedokáže bez zmeny farby.
Niektorí členovia tímu mali skúsenosti so štúdiom mikrofluidiky na báze papiera a zaujímalo ich, či by sa tieto novoobjavené schopnosti molekuly citlivej na svetlo dali využiť ako základ pre novú formu UV senzora. Navrhli teda zariadenie veľkosti končeka prsta, ktoré by sa dalo nosiť na tričku alebo plavkách a ktoré by pozostávalo z piatich vrstiev tenkého plastu, spolu s okrúhlym kúskom papiera ošetreného pigmentom a následne vysušeného.
Do senzorického zariadenia bolo integrované aj „tlačidlo“, ktoré z malej nádržky na jeho okraji uvoľňuje tekutinu. Tá potom prechádza kanálikmi vyrezanými do plastu a hydratuje ošetrený papier. Tým sa zariadenie v podstate aktivuje a výsledkom je mokrý papier, ktorý reaguje na UV žiarenie. Mení pritom farbu zo žltooranžovej na červenú, čím viac je vystavený UV žiareniu.
Tím testoval svoj senzor a zistil, že funguje dobre v rôznych podmienkach. To zahŕňalo kalibráciu pre úrovne UV žiarenia, ktoré ľudia pravdepodobne zažívajú v rôznych situáciách, a dokonca aj jeho natieranie opaľovacím krémom, čo spôsobilo, že menil farbu oveľa pomalšie.
Senzor by tak mohol fungovať ako vizuálny ukazovateľ toho, kedy je používateľ príliš dlho na slnku a mal by zvážiť, či stráviť nejaký čas v tieni alebo by sa mal znova natrieť opaľovacím krémom. Vedci si predstavujú, že toto senzorické zariadenie by si mohlo nájsť využitie nielen pri monitorovaní slnečného žiarenia, ale aj v iných scenároch, keď ľudia potrebujú merať UV žiarenie, ako napríklad pri sterilizácii povrchov.
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne ACS Sensors.
