Umjetni materijal mijenja boju poput kameleona i otkriva svježinu morskih plodova
Ne samo da očitava svježinu hrane, ovaj novi hidrogel mogao bi se koristiti i u robotici, za izradu rastezljive elektronike i tehnologija protiv krivotvorenja
Njemački i kineski znanstvenici stvorili su umjetni materijal koji mijenja boju oponašajući kožu kameleona, a luminogeni - molekule zbog kojih se kristali sjaje - organizirani su u različite slojeve hidrogela jezgre i ljuske.
Sintetski multi-luminogeni
Nalazi objavljeni u časopisu Cell Reports Physical Science pokazuju da kemosenzor s dva luminogena hidrogela može otkriti svježinu morskih plodova mijenjajući boju kao odgovor na pare amina koje ispuštaju mikrobi. Materijal se također može koristiti za izradu rastezljive elektronike, robota i razvoj tehnologija protiv krivotvorenja.
Znanstvenici već dugo pokušavaju razviti mekane materijale koji bi mogli fluktuirati širokim spektrom fluorescentnih boja, no sintetički materijali dosad nisu uspijevali umjetno mijenjati nijanse kao što u prirodi čine kameleoni.
Istraživači s Ningbo Instituta za tehnologiju i inženjerstvo materijala pri Kineskoj akademiji znanosti razvili su multi-luminogen. Za početak, sintetizirali su hidrogel crvene fluorescentne jezgre, koji je im je poslužio kao predložak za ostale slojeve.
Ovaj hidrogel inkubiran je u raznim vodenim otopinama europija, kemijskog elementa iz skupine lantanoida, nakon čega je gel inkubiran u rastvoru natrijevog alginata i plavozelenog fluorescentnog polimera. Spontana difuzija iona europija iz jezgrenog hidrogela u okolnu otopinu pokrenula je stvaranje plavih i zelenih slojeva hidrogela.
Prilagodljive boje
Zbog načina na koji se preklapaju, slojevi jezgre i ljuske hidrogela mijenjaju boju iz crvene u plavu ili zelenu prilikom promjene temperature ili pH. Autori kažu da bi se emisijska boja plavog i zelenog fluorescentnog sloja mogla prilagoditi, omogućujući materijalu da prikazuje boje iz gotovo cijelog vidljivog spektra.
Sposobnosti ovog kemosenzora istraživači su ispitali stavljajući testne trake u kutije pune plodova mora. U kutijama koje su držane -10 Celzijevih stupnjeva boja se tek neznatno promijenila u odnosu na izvornu crvenu fluorescentnu boju, što ukazuje na to da je hrana još uvijek bila svježa. Testna traka pohranjena u kutiju s plodovima mora na temperaturi od 30 Celzijevih stupnjeva postala je zelenkasta, što ukazuje na to da se hrana pokvarila.
Novi hidrogelovi u jezgri i ljusci mogli bi se pokazati korisnima u raznim znanstvenim poljima, uključujući robotiku, vjeruju istraživači. Mogli bi se tako koristiti za pripremu biomimetičkih mekih maskirnih koža koje oponašaju različite funkcije kože živih organizama.
