Новий чіп показує себе найкраще залежно від часу та температури
«Я був зайнятий винаходами з юності», — каже проф. Мейнхард Кнолл з Інституту фізичної хімії Мюнстерського університету. Ентузіаст-дослідник наразі запатентував понад тридцять винаходів. Це також включає його останню розробку, яка незабаром може стати звичайним явищем під час покупок: електронний термін придатності.
Термін придатності на упаковці не звучить революційно. Однак електронний варіант дає споживачеві набагато точнішу інформацію, ніж штамп: окрім часу зберігання, він також враховує температуру. Якщо холодовий ланцюг переривається під час транспортування, покупець нічого такого порушення не бачив, принаймні в супермаркеті. Лише після відкриття упаковки на нього міг чекати неприємний сюрприз.
Електронний термін придатності - пластиковий чіп під назвою "PolyTaksys" - реагує на зміни температури зберігання і регулює її відображення. Таким чином, клієнт уже міг побачити в супермаркеті, коли продукт уже не зовсім свіжий, навіть якщо він теоретично повинен мати термін придатності.
«Приємна річ у PolyTaksys полягає в тому, що він працює без батареї. Це також не дорого: вартість виробництва становитиме від одного до п’яти центів за чіп за відповідну кількість», — каже професор Нолл. «ПоліТаксіс» - фізико-хімічний годинник. В основі системи лежить електропровідний полімер, який змінює колір залежно від часу, що минув з моменту активації системи, і температури.
«ПоліТаксіс» починається із зволоження нижньої сторони пластикової стрічки перед приклеюванням її до упаковки. «Потім так званий легуючий фронт мігрує в органоелектронному шарі зі швидкістю кілька нанометрів на секунду», — пояснює професор Нолл. Рухомий фронт викликаний «міграцією» позитивних або негативних зарядів через шар, тобто процесами окислення або відновлення. Властивості матеріалу змінюються разом із передньою стороною, яка стає помітною через зростання кольорової смуги.
В основі механізму лежить особлива форма дифузії, яка створює різкий колірний фронт. Зазвичай при дифузії межі досить розмиті. Оскільки фізичний ефект дифузії залежить від температури та зростає при вищих температурах, годинник "PolyTaksys" працює швидше. Професор Нолл каже: «Ефект абсолютно новий. Я назвав його «міграцією допінгового фронту».
Процес можна використовувати для різних варіантів відображення терміну придатності. Варіант перший: смужка вказує на свіжість продукту. Чим довшою стає смужка, тим ближче термін придатності. Коли він досягає 100-відсоткової позначки, межа довговічності перевищено. «Я також вважаю чудовим варіант світлофора, у якому кольорові крапки відображаються одна за одною: зелений означає «свіжий», жовтий — «термін придатності скоро закінчиться» і червоний — «руки геть», — каже професор Нолл із підморгування.
Інший варіант – з’явитися текст із попередженням про прострочений товар. Додатковою опцією є зв’язування дисплея свіжості з транспондером «RFID» («Радіочастотна ідентифікація»). Подальша інформація може бути передана електромагнітним шляхом за допомогою зчитувача. Наприклад, прострочені продукти можуть викликати попереджувальний сигнал, коли працівники супермаркету проходять повз холодильну секцію зі зчитувачем у пошуках зіпсованих товарів. Або на касі може пролунати сигнал тривоги, якщо клієнт покладе на ремінь продукт, який уже не свіжий.
Спочатку "PolyTaksys" був винаходом, який задумувався як візуальний об'єкт. «На курсі я хотів представити студентам новий приклад шляху від фундаментальних досліджень до застосування», — каже професор Нолл, який сам впровадив «PolyTaksys» у своїй лабораторії. «Тоді переваги нового винаходу стали очевидними дуже швидко. Зараз над проектом також працюють аспіранти та докторанти».
«PolyTaksys» є одним із переможців конкурсу «Transfer.NRW:PreSeed», який було оголошено Міністерством інновацій для сприяння трансферу між наукою та промисловістю. «Лабораторний прототип готовий, і вже є інтерес з боку промисловості», — каже професор Нолл. Тепер чіп ще належить виготовити промисловим способом. Тоді він, можливо, незабаром зможе зустрітися з клієнтами в супермаркеті.
Джерело: Münster [ WWU ]
