Webbstrukturer - från hakremmar och fallskärmsmaterial till rymdmiljöer - används i stor utsträckning i tekniska system som bärande komponenter. De utsätts ofta för utökad ultraviolett (UV) ljusbestrålning, vilket kan påverka deras integritet och minska deras mekaniska styrka. Trots tekniska framsteg inom strukturell hälsoövervakning, är långvariga UV-avkänningstekniker för vävband fortfarande underutvecklade.

I denna forskning utforskade forskarna en lockande lösning:ett fotokromt nylonband som, eftersom det består av spiropyran (SP) funktionaliserade polymerer, visar färgvariation som svar på utökad UV-exponering med kontrollerad färgvariation över flera tidsskalor som främjar UV-avkänning .

Teamet utvecklade en matematisk modell grundad i fotokemi för att tolka experimentella observationer, och avslöjade det fotokroma fenomenet som en fotokemisk process i flera steg i flera tidskalor som involverar flera kemiska arter som utgör grunden för slutsatsen av vävens färg

I deras forskning publicerad i Journal of Applied Physics , fann teamet att sönderfallshastigheten för webbingarnas färg visade ett beroende av den initiala koncentrationen av SP-färgämnet. Webbingar med den lägsta färgämneskoncentrationen bibehöll känsligheten i fyra veckor, medan de vid den högsta färgämneskoncentrationen uppvisade avkänningsförmåga efter åtta veckor. Således kan färgämneskoncentrationen anpassas för att möta livslängden för de riktade applikationerna.

Den föreslagna fotokroma väven och den fotokemibaserade matematiska modellen skulle kunna informera framtida konstruktioner av UV-känsliga strukturer som bibehåller känsligheten under veckor av kontinuerlig UV-exponering för solljus. + Utforska vidare

Ny fluorescensavkänningsplattform utvecklad för visuell övervakning av livsmedelssäkerhet