زیبا به عنوان یک طاووس: از سنگ های قیمتی برای نسل بعدی هوشمند سنسور

دانشمندان الهام گرفته شده از biomimicry از پروانه بال و پرهای طاووس به توسعه نوآورانه مانند عقیق مواد است که می تواند سنگ بنای آینده نسل هوشمند سنسورهای.

یک تیم بین المللی از دانشمندان به رهبری دانشگاه سوری و ساسکس توسعه رنگ در حال تغییر و انعطاف پذیر بلورهای فوتونی است که می تواند مورد استفاده قرار گیرد به منظور توسعه حسگرهایی است که هشدار می دهند هنگامی که زلزله ممکن است اعتصاب بعدی.

پوشیدنی قوی و کم هزینه سنسور می تواند حساسیت به نور و درجه حرارت و فشار و یا دیگر فیزیکی و شیمیایی محرک ساخت آنها بسیار امیدوار کننده گزینه برای مقرون به صرفه هوشمند بصری سنجش برنامه های کاربردی در طیف وسیعی از بخش ها از جمله بهداشت و ایمنی مواد غذایی.

در یک مطالعه منتشر شده در مجله Advanced Functional Materialsمحققان طرح یک روش برای تولید بلورهای فوتونی حاوی یک کوچک مقدار گرافن منجر به طیف گسترده ای از کیفیت مطلوب با خروجی به طور مستقیم قابل مشاهده با چشم غیر مسلح.

به شدت سبز در زیر نور طبیعی بسیار متنوع سنسور تغییر رنگ به آبی که کشیده و یا به نوبه خود شفاف پس از گرم شود.

دکتر Izabela Jurewicz مدرس در نرم ماده فیزیک در دانشگاه Surrey دانشکده مهندسی و علوم فیزیکی گفت: "این کار را فراهم می کند اولین تجربی تظاهرات مکانیکی قوی و در عین حال نرم افزاری رایگان و انعطاف پذیر پلیمری مبتنی بر opals حاوی راه حل-exfoliated بکر گرافن. در حالی که این بلورهای زیبا به در نگاه کنید ما نیز بسیار هیجان زده در مورد تاثیر آنها می تواند به زندگی مردم است."

آلن دالتون استاد فیزیک تجربی در دانشگاه ساسکس را در دانشکده ریاضی و علوم, گفت:: ""تحقیقات ما در اینجا گرفته شده با الهام از شگفت انگیز biomimicry توانایی در پروانه, بال, پرهای طاووس و سوسک پوسته که در آن رنگ می آید از ساختار و نه از رنگدانه ها. در حالی که طبیعت را توسعه داده است این مواد بیش از میلیون ها سال ما به آرامی ابتلا در یک دوره بسیار کوتاه تر."

در میان بسیاری از برنامه های کاربردی بالقوه عبارتند از:

• زمان متوسط شاخص (TTI) برای بسته بندی هوشمند - سنسور قادر به دادن یک نشانه بصری اگر شدنی مانند مواد غذایی و یا دارویی را تجربه کرده اند نامطلوب زمان-دما تاریخ. بلورهای بسیار حساس هستند و حتی یک افزایش کوچک در درجه حرارت بین 20 تا 100 درجه سانتیگراد
• Finger print تجزیه و تحلیل - فشار خود را پاسخگو شکل-حافظه ویژگی های جذاب برای بیومتریک و ضد جعل و تقلب برنامه های کاربردی. فشار دادن کریستال با سر انگشت می تواند آشکار اثر انگشت با دقت بالا نمایش به خوبی تعریف پشته از پوست است.
• بیوگرافی-سنجش - از بلورهای فوتونی را می توان به عنوان بافت داربست برای درک انسان شناسی و بیماری است. اگر functionalised با مولکولهای زیستی می تواند به عنوان نقطه بسیار حساس-از-مراقبت از دستگاه های تست برای ویروس های تنفسی ارائه ارزان و قابل اعتماد و کاربر پسند biosensing سیستم.
• زیستی/نظارت بر سلامت - سنسور mechanochromic پاسخ اجازه می دهد تا برای نرم افزار خود را به عنوان بدن سنسور است که می تواند کمک به بهبود روش ها در ورزش بازیکنان.
• بهداشت و ایمنی - دانشمندان نشان می دهد این سنسور می تواند مورد استفاده در یک مچ بند است که تغییر رنگ نشان می دهد به بیماران اگر خود پزشک مراقبت های بهداشتی است شسته دست خود را قبل از ورود به اتاق معاینه.

تحقیقات تساوی در مواد فیزیک گروه (دانشگاه ساسکس) تخصص در مایع پردازش دو بعدی نانومواد, نرم, موضوع گروه (دانشگاه ساری) تجربه در پلیمر colloids و ترکیبی از آن را با تخصص در فن آوری های پیشرفته در موسسه نوری مدلسازی پیچیده مواد. هر دو دانشگاه در حال کار با ساسکس مبتنی بر شرکت مواد پیشرفته و توسعه (AMD) با مسئولیت محدود به commercialise فن آوری است.

یوسف Keddie, استاد فیزیک ماده نرم در دانشگاه سوری گفت: "ذرات پلیمر استفاده می شود برای ساخت اشیاء روزمره مانند جوهر و رنگ. در این پژوهش ما قادر ریز توزیع گرافن در فواصل قابل مقایسه با طول موج نور مرئی و نشان داد که چگونه با اضافه کردن مقادیر کمی از دو بعدی wonder-مواد منجر به ظهور قابلیت های جدید."

John Lee مدیر عامل شرکت مواد پیشرفته و توسعه (AMD) Ltd گفت: "با توجه به تنوع این کریستال ها این روش نشان دهنده یک روش ساده ارزان و روش مقیاس پذیر برای تولید چند منظوره گرافن حاوی opals مصنوعی و باز می شود تا برنامه های کاربردی هیجان انگیز برای رمان nanomaterial مبتنی بر فوتونیک. ما بسیار هیجان زده می شود قادر به آن را به بازار در آینده ای نزدیک است."

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.