Det var inte resultatet som forskarna ville ha.

"När vi märkte att det ändrade färg i ljuset blev vi superirriterade", säger Leila Deravi, biträdande professor i kemi och kemisk biologi vid Northeastern. Det innebar att substansen inte var tillräckligt stabil för de applikationer Deravi hade i åtanke.

Men besvikelsen var kortvarig, eftersom Dan Wilson, en forskare vid Northeasterns Kostas Research Institute, snabbt insåg att resultatet kunde omvandlas till en funktion snarare än en bugg.

Wilson byggde på den oönskade kemiska reaktionen för att skapa enheter i storleken av en krona som ändrar färg när de har blivit utsatta för en skadlig mängd ultraviolett strålning, vilket hjälper människor att förhindra cancerframkallande hudskador. Uppfinningen är i grunden ett litet klistermärke som folk kan placera på en skjorta, hatt eller baddräkt när de är på väg ut.

"Vi vet alla mer eller mindre att för mycket sol på en dag med högt UV-index är dåligt. Men vi vet inte nödvändigtvis hur det översätts till tid i solen", säger Wilson. "Detta är tänkt att ge en visuell, kvalitativ indikation på när du kan ha varit i solen för länge och du bör överväga att spendera lite tid i skuggan eller applicera din solkräm igen."

Utvecklingen av denna enhet började inte med människor, utan med bläckfisk.

Vid den tiden var Wilson en postdoktoral forskarassistent i Deravis Biomaterials Design Group. Teamet studerar hur bläckfiskar - tentakler havsdjur som bläckfisk, bläckfisk och bläckfisk - kamouflerar sig själva för att smälta in i sin miljö. Med särskilt fokus på bläckfisk har forskarna identifierat och isolerat många mekanismer, pigment och kemiska reaktioner som gör att djuren enkelt kan ändra sitt utseende.

När den omvälvande upptäckten inträffade testade Wilson ett ämne som var avgörande för bläckfiskens färgförändrande förmåga:ett pigment som kallas xanthommatin. Den lilla molekylen ger bläckfiskhuden dess synliga färg.

Deravis team hade redan funnit att xanthommatin kunde manipuleras för att ändra färg, och hon hoppades att det kunde vara något som kunde integreras i material för en mängd olika applikationer som kläder eller andra konsumentprodukter. Men för att det ska vara möjligt, säger hon, skulle xanthommatin behöva vara stabilt och kontrollerbart i många miljöer.

Så när Wilson märkte att xanthommatin skulle ändra färg när det lämnades ute på labbbänken i omgivande naturligt ljus, blev Deravi först besviken.

Men Wilson såg denna uppenbarelse som en möjlighet. Om ämnet reagerar på den ultravioletta strålningen som är solljus, så skulle det kunna användas som en sensor för just det. Och han hade bara metoden i åtanke.

På forskarskolan studerade Wilson pappersbaserad mikrofluidik. Han utnyttjade den kunskapen för att bygga ett system som färgar små pappersbitar med xanthommatinpigmentet och aktiverar det med en knapptryckning.

Den bärbara enheten är ungefär lika stor som spetsen på en av Wilsons fingrar. Den är gjord av fem tunna lager av noggrant tillverkade ark av plast och ett runt papper som har behandlats med pigmentet och torkat ut. Sensorn aktiveras när en användare trycker på "knappen", en liten behållare med vätska i kanten av enheten. Det trycket trycker vätskan genom kanaler som skärs i ett mellanlager av plast för att hydratisera det behandlade papperet. När den väl är blöt kommer den att reagera under UV-strålning och ändras från en gul/orange färg till en röd ju mer den har exponerats.

Själva plasten är till största delen gjord av samma material som används för ett genomskinligt ark för en overheadprojektor. Det finns ett enkelt baslager, sedan kanalskiktet, toppat med ett lager för att täta alla kanalerna förutom ett litet hål i mitten som vätskan rinner ut ur. Det fjärde lagret är en distans med ett brett hål som Wilson försiktigt placerar papperssensorn i med en lång, tunn pincett. Sensorskiktet är toppat med en tunn film av plast som vanligtvis används i väggarna eller taket på ett växthus. Wilson valde detta material eftersom det släpper igenom så mycket solljus som möjligt.

Wilson testade enheten under många förhållanden, vilket beskrivs i en artikel som publicerades denna månad i tidskriften ACS Sensors , och kalibrerade den för UV-nivåer som människor sannolikt kommer att uppleva under en rad naturliga förhållanden.

"Jag tror att man alltid blir förvånad över vad en säker soltid är", säger han. "Det beror verkligen på vädret, men det kan ta minuter."

Solskyddsmedel hjälper dock. Wilson försökte belägga sensorn med solskyddsmedel och fann att färgförändringen skedde mycket långsammare. Användare kan lägga solskyddsmedel på enheten när de applicerar solskyddsmedel på sin egen hud som ett sätt att matcha sin applicering med sensorns varning, säger han.

Forskarna förväntar sig att människor kommer att använda den här enheten för att övervaka solexponering, men sensorn kan också användas i andra situationer där det är användbart att mäta ljusexponering. UV-strålning används till exempel ofta för att sterilisera miljöer. Deravi säger att dessa klistermärken kan användas för att indikera när en yta har exponerats för UV-strålning tillräckligt länge för att vara fullständigt steriliserad.