Lo sviluppo di un ologramma insensibile alla polarizzazione a banda larga e la sua applicazione come piattaforma di sensori in grado di rilevare l'esposizione alla luce. Credito:POSTECH
Durante la pandemia di COVID-19 dello scorso anno, si è verificato un incidente in cui i vaccini esposti a temperatura ambiente hanno dovuto essere scartati. Le sostanze biomediche, compresi i vaccini, rischiano il deterioramento se non vengono conservate correttamente, quindi è necessaria una gestione rigorosa durante la produzione e lo stoccaggio. In particolare, l'esposizione alla luce può ridurre l'efficacia del vaccino, quindi è importante verificare se è stato danneggiato dall'esposizione alla luce.
Recentemente, un gruppo di ricerca POSTECH guidato dal Professor Junsuk Rho (Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Dipartimento di Ingegneria Chimica) e Ph.D. il candidato Joohoon Kim (Dipartimento di ingegneria meccanica) ha collaborato con il dottor Jonghyun Choi (The New Zealand Institute for Plant and Food Research Ltd.) per proporre una nuova piattaforma di sensori che rileva l'esposizione alla luce utilizzando un "metaologramma universale", che non solo può funzionano in tutti gli stati di polarizzazione, ma trasmettono anche più luci.
Un metaologramma fatto di metamateriali è una tecnologia che mostra diverse immagini olografiche a seconda della direzione della luce incidente. La sua applicabilità nei display di nuova generazione e come sensore di sicurezza era molto attesa in quanto può visualizzare più immagini contemporaneamente.
Tuttavia, esisteva una limitazione in cui un metaologramma che opera in tutte le polarizzazioni incidenti poteva esprimere solo un numero limitato di colori. Al contrario, i metaologrammi che mostrano colori diversi rispondono solo a determinate polarizzazioni incidenti.
Per superare questa limitazione, il team di ricerca ha fabbricato con successo un metaologramma che emette colori brillanti indipendentemente da qualsiasi luce incidente. Inoltre, è stato confermato che questo nuovo metaologramma può essere utilizzato come sensore quando è fissato a un contenitore progettato per conservare una sostanza chimica o biomateriale per rilevare l'esposizione alla luce. Il team di ricerca ha in particolare aumentato la possibilità di una grande produzione commerciale per metaologrammi sviluppando un processo di stampa che li replica su substrati flessibili.
I risultati della ricerca possono essere utili per l'imballaggio e il trasporto sicuri di sostanze chimiche o biomediche fotosensibili. La tecnologia può essere applicabile in imballaggi ed etichette intelligenti per prevenire contraffazioni e verificare l'autenticità dei prodotti agricoli e della pesca come miele e kiwi, o alimenti trasformati secondari esportati dalla Nuova Zelanda.
La ricerca è stata pubblicata in ACS Applied Materials and Interfaces . + Esplora ulteriormente
