Ultraschneller Sensor reagiert wie ein Herkuleskäfer auf Feuchtigkeit

Das Gerät besteht aus einem Chitosan-Hydrogel, das sich zwischen einer Schicht aus ungeordnetem Metall befindet

Nanopartikel und reflektierendes Substrat. Wenn sich die äußere Luftfeuchtigkeit ändert, ändert sich die Resonanzfrequenz des Sensors, da das Chitosan-Hydrogel bei Nässe aufquillt und sich bei Trockenheit zusammenzieht.

Die ultrahohe Geschwindigkeit des neuen Sensors wird durch den porösen Raum zwischen den Nanopartikeln erreicht, aus denen das Gerät besteht.

Sofortige und anpassbare neue AntwortDer Hydrogel-Resonator kann anschließend nicht nur für kolorimetrische Sensoren, sondern auch für Fälschungsschutzanwendungen und hochauflösende Displays verwendet werden.

„Darin ist dieser neue Feuchtigkeitssensor einzigartigermöglicht eine kostengünstige Skalierung der Produktion auch unter Verwendung von Nanomaterialien und Nanostrukturen“, erklärt Professor Ro, der die Studie leitete. „Durch die Einführung von feuchtigkeitsempfindlichen Farbpixeln in Sicherheitscodes können diese als Sicherheitsetiketten für feuchtigkeitsempfindliche elektronische Geräte, Banknoten, Pässe und ID-Karten verwendet werden.“

Bei ihrer Entwicklung ließen sich Wissenschaftler von der Natur inspirierenHerkuleskäfer, heimisch in Südamerika. Das Insekt hat eine erstaunliche Eigenschaft: Es verändert die Farbe seines Panzers abhängig von den äußeren Luftfeuchtigkeitsbedingungen. Denn das Innere des Käferpanzers besteht aus einer porösen Gitterstruktur mit quadratischen Löchern. Trifft Licht bestimmter Wellenlängen auf die Schale, wird es reflektiert und zeigt unterschiedliche Farben, die sich je nach Luftfeuchtigkeit ändern.

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