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美国开发出自动显示食品新鲜度的纳米技术凝胶-【新闻】

发布时间:2021-05-28 13:59:53 阅读: 来源:甩脂机厂家

美国开发出自动显示食品新鲜度的纳米技术凝胶

未来,我们不再需要费力地查找食品包装上的“保质期”或“最佳食用日期”。我们只需快速扫一眼,就能看出食物是新鲜还是已经变质。

新型的采用光子凝胶制成的模内标签,会在遇到不新鲜的食物所释放出的化学物质时变色。因此,标签的颜色能提示食品是否变质。

这只是一种新颖的超薄变色薄膜的众多应用之中的一项,这种薄膜由莱斯大学和麻省理工学院的材料科学家共同开发而成。该研究被发表在美国化学学会的纳米技术期刊《ACSNano》上。

项目负责人是位于美国休斯顿的莱斯大学工程学院的院长NedThomas,他曾是MIT材料科学与工程系的系主任。

Thomas和他的研究团队把聚合物结合到一种自组装超材料中,在暴露于溶于溶液的离子或大部分环境中的离子时,这种材料会变色。该材料是根据离子渗入亲水层的能力来改变颜色的。

这种微米厚的材料采用名为光子凝胶的疏水性聚苯乙烯和亲水性聚(2-乙烯基吡啶)(P2VP)的纳米层制成。光子凝胶比人的头发还要细,Thomas认为其生产成本将极其低廉。

Thomas说:“我们用这种薄膜覆盖一个足球场大小的区域只需要花费大约100美元。”

当把这种薄膜暴露于各种溶液时,研究人员发现它们会根据吸收的溶剂量按比例改变颜色。薄膜原本为中性透明状态,研究人员可以把它变为蓝色(采用硫氰酸),绿色(碘),黄色(硝酸盐),橙色(溴)和红色(氯)。所有这些相互作用都是可逆的;当没有污染物质时,薄膜就会变为原本的透明色。

颜色的变化时由P2VP层的膨胀导致的。薄膜内部各层的厚度不同,能够改变光线透过薄膜的折射方式。Thomas认为,可通过某种方式来利用这种变化,从而让凝胶对特定的方式作出反应进而作出“调整”。

Thomas说:“如今在光子学领域,人们在设想把光线当作水一样。也就是说,你可以把它放到这些微管中。你可以在非常尖锐的拐角处扭转光线。可以把光线放到任何想要的地方,也可以不让它出现在任何不想要的地方。借助光子学,光线管道化要比过去容易得多,同时借助带隙也更容易形成光子晶体。”

该技术的其他潜在应用包括安保应用(检查药物、爆炸物或生物污染物)或作为电子墨水或薄膜晶体管显示器的替代型技术。

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