Utvecklingen av ett bredbandspolarisationsokänsligt hologram och dess tillämpning som en sensorplattform som kan detektera ljusexponering. Kredit:POSTECH
Under covid-19-pandemin förra året inträffade en incident där vacciner exponerade för rumstemperatur måste kasseras. Biomedicinska ämnen, inklusive vacciner, riskerar att försämras om de inte förvaras på rätt sätt, så strikt hantering krävs under produktion och lagring. I synnerhet kan exponering för ljus minska vaccinets effekt, så det är viktigt att kontrollera om det har skadats av ljusexponering.
Nyligen har en POSTECH forskargrupp ledd av professor Junsuk Rho (Institutionen för maskinteknik och Institutionen för kemiteknik) och Ph.D. kandidat Joohoo Kim (Department of Mechanical Engineering) har samarbetat med Dr Jonghyun Choi (The New Zealand Institute for Plant and Food Research Ltd.) för att föreslå en ny sensorplattform som upptäcker ljusexponering med hjälp av ett "universellt metaloggram", vilket inte bara kan fungerar under alla tillstånd av polarisationer, men sänder också flera ljus.
Ett metaloggram tillverkat av metamaterial är en teknik som visar olika holografiska bilder beroende på riktningen för det infallande ljuset. Dess tillämpbarhet i nästa generations bildskärmar och som säkerhetssensor var mycket efterlängtad eftersom den kan visa flera bilder samtidigt.
Det fanns dock en begränsning där ett metalogram som fungerar i alla infallande polarisationer endast kunde uttrycka ett begränsat antal färger. Omvänt svarar metalogram som visar olika färger bara på vissa infallande polariseringar.
För att övervinna denna begränsning tillverkade forskargruppen framgångsrikt ett metaloggram som avger lysande färger oavsett infallande ljus. Dessutom bekräftades det att detta nya metaloggram kan användas som en sensor när det är fäst på en behållare som är utformad för att lagra ett kemiskt eller biomaterial för att detektera ljusexponering. Forskargruppen ökade särskilt möjligheten till stor kommersiell tillverkning av metalogram genom att utveckla en tryckprocess som replikerar dem över flexibla substrat.
Forskningsresultaten kan vara användbara för säker förpackning och transport av ljuskänsliga kemiska eller biomedicinska ämnen. Tekniken kan användas i intelligent förpackning och märkning för att förhindra förfalskning och för att verifiera äktheten av jordbruks- och fiskeriprodukter som honung och kiwi, eller sekundärt bearbetade livsmedel som exporteras av Nya Zeeland.
Forskningen publicerades i ACS Applied Materials and Interfaces . + Utforska vidare
