创新变色光子晶体:智能传感技术的未来
科学家开发出变色柔性光子晶体,可用于开发预警下次地震可能发生时间的传感器。这些可穿戴、坚固、低成本传感器对光、温度、应变或其他物理化学刺激敏感响应,使其成为医疗、食品安全等多领域具有成本效益的智能视觉传感应用的有力选择。
含微量石墨烯的光子晶体制备方法产生广泛理想特性,输出肉眼直接可见。自然光下呈浓绿色,拉伸变蓝,受热后透明。
机械坚固却柔软、自支撑、柔性的聚合物基蛋白石含溶液剥离原始石墨烯。科学家从蝴蝶翅膀、孔雀羽毛、甲虫外壳的仿生能力中汲取灵感,这些生物颜色源于结构而非色素。
其他应用包括智能包装的时间-温度指示器(TTI),传感器直观指示易腐品(食品、药品)是否经历不良时间-温度历史。晶体对20-100°C间极微小温升极敏感。
晶体压力响应形状记忆特性吸引人用于生物识别与防伪。用裸手指按压晶体可高精度显指纹,清晰呈现皮肤纹路。光子晶体也可作组织支架理解人类生物学与疾病。若功能化生物分子,可作为呼吸道病毒高灵敏即时检测设备,提供廉价、可靠、用户友好的生物传感系统。
传感器机械致色响应可用作身体传感器,帮助运动员改进技术。传感器可用于腕带,变色提示患者医护人员进诊室前是否洗手。
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