Progettazione di una supraparticella comunicante in scala micron (CP), combinando le funzionalità di un tag ID e un registratore di temperatura in un'unica entità luminescente. Il CP è costituito da tre diversi tipi di nanoparticelle luminescenti:nanoparticelle polimeriche fluorescenti blu drogate con colorante che agiscono su esposizione a temperatura specifica con un'alterazione del segnale irreversibile definita e nanoparticelle drogate con lantanidi inorganici con luminescenza verde e rossa che possono essere assemblate nei rapporti di peso desiderati per produrre segnali di identificazione distinguibili. Credito:Università di Erlangen-Norimberga
La riparazione di elettrodomestici complessi richiede tempo e raramente è conveniente. Il gruppo di lavoro guidato dal Prof. Dr. Karl Mandel, Professore di Chimica Inorganica presso la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), ha ora sviluppato una microparticella intelligente che consente di identificare più rapidamente e facilmente i componenti difettosi di questi apparecchi utilizzando segnali luminosi. A lungo termine, questo potrebbe facilitare le riparazioni e prolungare la vita operativa dei dispositivi. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Materiali funzionali avanzati .
Per identificare i componenti difettosi in un dispositivo, particelle note come sopraparticelle vengono applicate alle singole parti. Queste particelle misurano tra uno e dieci micrometri e sotto la luce nera forniscono informazioni sull'identità del componente e sulla storia della temperatura (le temperature a cui è stato recentemente sottoposto il componente specifico) emettendo blu, luce verde e rossa. Ciò consente di controllare i difetti del dispositivo mentre è ancora assemblato. Il rapporto del segnale tra gli elementi costitutivi che emettono luce verde e rossa determina l'identità del componente. La temperatura massima può essere letta dal rapporto di segnale delle particelle blu e verdi. Se viene superato un limite di temperatura specifico, il segnale blu perde irreversibilmente di intensità. Un microcomponente surriscaldato e quindi solitamente danneggiato può essere rilevato dal segnale di luce blu più debole che emette. Le particelle sviluppate rendono più facile e veloce la riparazione di dispositivi elettrici complessi e ne prolungano la vita operativa.
Le stesse sopraparticelle sono costituite da elementi costitutivi di nanoparticelle organiche e inorganiche che comunicano informazioni solo quando vengono combinate. I rapporti di struttura e quantità delle nanoparticelle determinano i segnali di identità e la sensibilità alla temperatura. Modificando la composizione delle microparticelle intelligenti, la sensibilità alla temperatura e il segnale di identità possono essere adattati a un prodotto specifico.
