2013-1-10 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：食品包裝 納米技術(shù) 薄膜
未來(lái)，我們不再需要費(fèi)力地查找食品包裝上的“保質(zhì)期”或“最佳食用日期”。我們只需快速掃一眼，就能看出食物是新鮮還是已經(jīng)變質(zhì)。
新型的采用光子凝膠制成的模內(nèi)標(biāo)簽，會(huì)在遇到不新鮮的食物所釋放出的化學(xué)物質(zhì)時(shí)變色。因此，標(biāo)簽的顏色能提示食品是否變質(zhì)。
這只是一種新穎的超薄變色薄膜的眾多應(yīng)用之中的一項(xiàng)，這種薄膜由萊斯大學(xué)和麻省理工學(xué)院的材料科學(xué)家共同開發(fā)而成。該研究被發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的納米技術(shù)期刊《ACS Nano》上。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人是位于美國(guó)休斯頓的萊斯大學(xué)工程學(xué)院的院長(zhǎng)Ned Thomas，他曾是MIT材料科學(xué)與工程系的系主任。
Thomas和他的研究團(tuán)隊(duì)把聚合物結(jié)合到一種自組裝超材料中，在暴露于溶于溶液的離子或大部分環(huán)境中的離子時(shí)，這種材料會(huì)變色。該材料是根據(jù)離子滲入親水層的能力來(lái)改變顏色的。
這種微米厚的材料采用名為光子凝膠的疏水性聚苯乙烯和親水性聚（2-乙烯基吡啶）（P2VP）的納米層制成。光子凝膠比人的頭發(fā)還要細(xì)，Thomas認(rèn)為其生產(chǎn)成本將極其低廉。
Thomas說(shuō)：“我們用這種薄膜覆蓋一個(gè)足球場(chǎng)大小的區(qū)域只需要花費(fèi)大約100美元。”
當(dāng)把這種薄膜暴露于各種溶液時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)它們會(huì)根據(jù)吸收的溶劑量按比例改變顏色。薄膜原本為中性透明狀態(tài)，研究人員可以把它變?yōu)樗{(lán)色（采用硫氰酸），綠色（碘），黃色（硝酸鹽），橙色（溴）和紅色（氯）。所有這些相互作用都是可逆的；當(dāng)沒(méi)有污染物質(zhì)時(shí)，薄膜就會(huì)變?yōu)樵镜耐该魃?
顏色的變化時(shí)由P2VP層的膨脹導(dǎo)致的。薄膜內(nèi)部各層的厚度不同，能夠改變光線透過(guò)薄膜的折射方式。Thomas認(rèn)為，可通過(guò)某種方式來(lái)利用這種變化，從而讓凝膠對(duì)特定的方式作出反應(yīng)進(jìn)而作出“調(diào)整”。
Thomas說(shuō)：“如今在光子學(xué)領(lǐng)域，人們?cè)谠O(shè)想把光線當(dāng)作水一樣。也就是說(shuō)，你可以把它放到這些微管中。你可以在非常尖銳的拐角處扭轉(zhuǎn)光線。可以把光線放到任何想要的地方，也可以不讓它出現(xiàn)在任何不想要的地方。借助光子學(xué)，光線管道化要比過(guò)去容易得多，同時(shí)借助帶隙也更容易形成光子晶體�！�
該技術(shù)的其他潛在應(yīng)用包括安保應(yīng)用（檢查藥物、爆炸物或生物污染物）或作為電子墨水或薄膜晶體管顯示器的替代型技術(shù)。