Webbing-structuren - van kinbanden en parachutemateriaal tot ruimtehabitats - worden op grote schaal gebruikt in technische systemen als dragende componenten. Ze worden vaak blootgesteld aan langdurige bestraling met ultraviolet (UV) licht, wat hun integriteit kan aantasten en hun mechanische sterkte kan verminderen. Ondanks technologische vooruitgang in structurele gezondheidsmonitoring, blijven UV-detectietechnieken op lange termijn voor webbings onderontwikkeld.

In dit onderzoek hebben de onderzoekers een verleidelijke oplossing onderzocht:een fotochroom nylon weefsel dat, omdat het spiropyran (SP)-gefunctionaliseerde polymeren bevat, kleurvariatie laat zien als reactie op langdurige UV-blootstelling met gecontroleerde kleurvariatie over meerdere tijdschalen die bevorderlijk is voor UV-detectie .

Het team ontwikkelde een wiskundig model gebaseerd op fotochemie om experimentele waarnemingen te interpreteren, en onthulde het fotochrome fenomeen als een meerstaps, multi-tijdschaal fotochemisch proces waarbij verschillende chemische soorten betrokken zijn en dat de basis vormt voor de inferentie van de kleur van het weefsel

In hun onderzoek gepubliceerd in het Journal of Applied Physics , ontdekte het team dat de vervalsnelheid van de kleur van de webbings een afhankelijkheid aantoonde van de initiële concentratie van de SP-kleurstof. Webbings met de laagste kleurstofconcentratie behielden de gevoeligheid gedurende vier weken, terwijl ze bij de hoogste kleurstofconcentratie na acht weken waarnemingsvermogen vertoonden. Zo kan de kleurstofconcentratie worden aangepast aan de levensduur van de beoogde toepassingen.

Het voorgestelde fotochrome weefsel en het op fotochemie gebaseerde wiskundige model zouden toekomstige ontwerpen van UV-gevoelige structuren kunnen informeren die gevoeligheid behouden onder weken van continue UV-blootstelling aan zonlicht. + Verder verkennen

Nieuw fluorescentiedetectieplatform ontwikkeld voor visuele monitoring van voedselveiligheid