Material untuk Sensor Cerdas Generasi Berikutnya
Para ilmuwan telah mengembangkan kristal fotonik fleksibel yang dapat berubah warna yang dapat digunakan untuk mengembangkan sensor yang memperingatkan kapan gempa bumi akan terjadi berikutnya. Sensor yang dapat dikenakan, kuat, dan berbiaya rendah dapat merespons secara sensitif terhadap cahaya, suhu, ketegangan, atau rangsangan fisik dan kimia lainnya, menjadikannya pilihan yang menjanjikan untuk aplikasi penginderaan visual cerdas yang hemat biaya di berbagai sektor termasuk perawatan kesehatan dan keamanan makanan .
Metode untuk menghasilkan kristal fotonik yang mengandung sejumlah kecil graphene menghasilkan berbagai kualitas yang diinginkan dengan keluaran yang dapat diamati secara langsung dengan mata telanjang. Sangat hijau di bawah cahaya alami, sensor berubah warna menjadi biru saat diregangkan atau menjadi transparan setelah dipanaskan.
Opal berbasis polimer yang kuat secara mekanis namun lembut, berdiri bebas, dan fleksibel mengandung graphene murni yang dieksfoliasi dengan larutan. Para ilmuwan mengambil inspirasi dari kemampuan biomimikri pada sayap kupu-kupu, bulu merak, dan cangkang kumbang yang warnanya berasal dari struktur dan bukan dari pigmen.
Aplikasi lain termasuk indikator suhu waktu (TTI) untuk pengemasan cerdas di mana sensor memberikan indikasi visual jika bahan yang mudah rusak, seperti makanan atau obat-obatan, mengalami riwayat suhu waktu yang tidak diinginkan. Kristal sangat sensitif bahkan terhadap kenaikan suhu yang kecil antara 20 dan 100 °C.
Karakteristik memori bentuk kristal yang responsif terhadap tekanan menarik untuk aplikasi biometrik dan anti-pemalsuan. Menekan kristal dengan jari telanjang dapat mengungkapkan sidik jari dengan presisi tinggi yang menunjukkan tonjolan yang jelas dari kulit. Kristal fotonik juga dapat digunakan sebagai perancah jaringan untuk memahami biologi dan penyakit manusia. Jika difungsikan dengan biomolekul, mereka dapat bertindak sebagai perangkat pengujian tempat perawatan yang sangat sensitif untuk virus pernapasan, menawarkan sistem biosensing yang murah, andal, dan mudah digunakan.
Respons mekanokromik sensor memungkinkan penerapannya sebagai sensor tubuh yang dapat membantu meningkatkan teknik pada atlet. Sensor dapat digunakan dalam gelang yang berubah warna untuk menunjukkan kepada pasien jika praktisi kesehatan mereka telah mencuci tangan sebelum memasuki ruang pemeriksaan.
