Συσκευασία: Υλικό που αλλάζει χρώμα όταν τρόφιμα και φάρμακα εκτίθενται σε υψηλές θερμοκρασίες

Ερευνητές της Αμερικανικής Χημικής εταιρείας χρησιμοποίησαν σε συσκευασίες υλικά που αποχρωματίζονται σε υψηλή θερμοκρασία.

Ορισμένα τρόφιμα και φάρμακα, όπως πρέπει να διατηρούνται κρύα. Ως ένα βήμα προς μια ισχυρή, σταθερή τεχνική που θα μπορούσε να δείξει πότε αυτά τα προϊόντα υπερβαίνουν τα ασφαλή όρια, οι ερευνητές στο ACS Nano αναφέρουν μια κατηγορία εξαιρετικά χρωματισμένων μικροκρυστάλλων, που γίνονται άχρωμα σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών και χρόνων απόκρισης. Ως απόδειξη της ιδέας, η ομάδα συσκεύασε τα υλικά που αλλάζουν χρώμα σε ένα καπάκι φιαλιδίου και έναν κωδικό QR.

Από τη μία οι καταψύκτες και τα ψυγεία μεταφοράς διατηρούν γενικά τις καθορισμένες θερμοκρασίες τους, αλλά μπορεί να συμβούν ατυχήματα. Από την άλλη οι ασύρματοι αισθητήρες μπορούν να παρακολουθούν τη θερμοκρασία μεμονωμένων προϊόντων, αλλά αυτές οι συσκευές παράγουν πολλά ηλεκτρονικά απόβλητα. Πρόσφατα δε, ερευνητές πρότειναν τη χρήση υλικών που λειτουργούν ως οπτικοί δείκτες για να παρέχουναυτές τις πληροφορίες με λιγότερα απόβλητα. Ωστόσο, ορισμένες τρέχουσες επιλογές που χρησιμοποιούν πολύχρωμες αντιδράσεις ή βαφές παράγουν αποχρώσεις που μπορεί να ξεθωριάσουν, ή μπορούν να παρακολουθήσουν θερμοκρασίες, μόνο πάνω από το μηδέν. Έτσι, οι Yadong Yin, Xuemin Du και οι συνεργάτες τους θέλησαν να αναπτύξουν ένα καλύτερο υλικό που αλλάζει χρώμα με ρυθμιζόμενη τήξη για να παρακολουθεί ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δομικά χρώματα, αντί για βαφές, για το σύστημα δεικτών τους. Η ομάδα έφτιαξε νανοσωματίδια διοξειδίου του πυριτίου επικαλυμμένα με γλυκερίνη, τα οποία εμφανίζονταν έντονα πράσινα ή κόκκινα όταν συγκεντρώνονταν σε μικροκρυστάλλους στο νερό. Στη συνέχεια, δημιούργησαν υγρά με μεταβλητά σημεία τήξης αναμειγνύοντας διαφορετικές αναλογίες πολυαιθυλενογλυκόλης ή αιθυλενογλυκόλης και νερού. Όταν αυτά τα δύο μέρη ενώνονται, προκαλούν μία μη αναστρέψιμη απώλεια χρώματος όταν το διάλυμα που ενεργοποιήθηκε από τη θερμοκρασία λιώνει και οι μικροκρύσταλλοι διασπώνται. 

Τα υλικά θα μπορούσαν να προσαρμοστούν για να παρακολουθούν εκθέσεις θερμοκρασίας από -94 έως +99 βαθμούς Φαρενάιτ που διαρκούν από λίγα λεπτά έως πολλές ημέρες. Σε άλλα πειράματα, τα συστήματα δεικτών δύο μερών συσκευάστηκαν σε εύκαμπτες στρογγυλές ετικέτες φιαλιδίων και έναν κωδικό QR. Αυτά τα συστήματα ήταν πολύ ευαίσθητα και αντέδρασαν επιτυχώς όταν τα υλικά ζεστάθηκαν πολύ. 

Για να διαβάσετε ολόκληρη τη μελέτη πατήστε ΕΔΩ.