هشدار محصول منقضی شده با برچسب زیستی تغییر رنگ دهنده

به گزارش گروه دانش و فناوری، 

تصور کنید حسگرهای ارزان قیمت چاپ شده با چاپ سه بعدی وجود داشته باشند که رنگ خود را تغییر دهند تا به ما نشان دهند که آیا کالایی خیلی گرم شده یا تحت فشار زیادی قرار گرفته است یا نه. چنین چیزی به زودی می‌تواند در دسترس قرار گیرد. ضمن اینکه آنها پس از دور ریخته شدن، تجزیه می‌شوند و ضرری برای محیط زیست ندارند.

این حسگرها توسط دانشمندان مؤسسه تحقیقاتی Empa در سوئیس به سرپرستی دکتر گوستاو نیستروم ساخته شده است. در قلب این فناوری، ماده‌ای به نام هیدروکسی‌پروپیل سلولز(HPC) وجود دارد که در حال حاضر به عنوان یک حامل برای مواد فعال در مواردی مانند داروها و غذاها استفاده می‌شود.

HPC هنگامی که با آب مخلوط می‌شود، بلورهای مایع تشکیل می‌دهد و به لطف ریزساختار این بلورها، فقط طول موج‌های خاصی از طیف نور مرئی را منعکس می‌کنند و باعث می‌شوند که هنگام مشاهده توسط چشم انسان به شکل همان رنگ‌ها ظاهر شوند. همین اصل به طور طبیعی توسط بال‌های رنگارنگ پروانه‌ها نیز دیده می‌شود.

تغییر رنگ ساختاری این بلورهای مایع به سادگی با تغییر دمای آنها امکان‌پذیر است. با در نظر گرفتن این واقعیت، دانشمندان موسسه Empa مقدار کمی نانولوله کربنی را به مخلوط HPC و آب اضافه کردند و رسانایی الکتریکی آن را افزایش دادند. در نتیجه، هنگامی که ولتاژ به ماده اعمال شد، دمای آن افزایش یافت و بلورها بر این اساس تغییر رنگ دادند.

پس از تولید انبوه این مخلوط زیست‌تخریب‌پذیر به واسطه افزودن نانوالیاف سلولزی به آن، امکان چاپ سه بعدی این ماده بدون تغییر رنگ ساختاری یا رسانایی آن به وجود آمد.

دانشمندان تاکنون از این فناوری برای تولید یک نمایشگر عددی هفت بخشی همراه با یک حسگر فشار استفاده کرده‌اند که در پاسخ به جریان پیزوالکتریک تولید شده توسط تغییر شکل مکانیکی، تغییر رنگ می‌دهد.

خاویر ابی یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: آزمایشگاه ما قبلاً قطعات الکترونیکی یک‌بار مصرف مختلف بر پایه سلولز مانند باتری‌ها و حسگرها را توسعه داده است، اما این اولین باری است که ما توانستیم یک صفحه نمایش مبتنی بر سلولز بسازیم.

انتهای پیام