Tijdens de COVID-19-pandemie vorig jaar deed zich een incident voor waarbij vaccins die aan kamertemperatuur waren blootgesteld, moesten worden weggegooid. Biomedische stoffen, waaronder vaccins, lopen het risico achteruit te gaan als ze niet goed worden bewaard, dus strikt beheer is vereist tijdens productie en opslag. Vooral blootstelling aan licht kan de werkzaamheid van het vaccin verminderen, dus het is belangrijk om te controleren of het is beschadigd door blootstelling aan licht.

Onlangs heeft een POSTECH-onderzoeksteam onder leiding van professor Junsuk Rho (afdeling Werktuigbouwkunde en afdeling Chemische Technologie) en Ph.D. kandidaat Joohoon Kim (afdeling Werktuigbouwkunde) heeft samengewerkt met Dr. Jonghyun Choi (The New Zealand Institute for Plant and Food Research Ltd.) om een ​​nieuw sensorplatform voor te stellen dat blootstelling aan licht detecteert met behulp van een "universeel metahologram", dat niet alleen werken onder alle polarisatietoestanden, maar zenden ook meerdere lichten uit.

Een metahologram gemaakt van metamaterialen is een technologie die verschillende holografische afbeeldingen weergeeft, afhankelijk van de richting van het invallende licht. De toepasbaarheid ervan in displays van de volgende generatie en als beveiligingssensor was langverwacht omdat het meerdere afbeeldingen tegelijk kan weergeven.

Er bestond echter een beperking waarbij een metahologram dat in alle invallende polarisaties werkt, slechts een beperkt aantal kleuren kon uitdrukken. Omgekeerd reageren metahologrammen die verschillende kleuren tonen alleen op bepaalde invallende polarisaties.

Om deze beperking te overwinnen, heeft het onderzoeksteam met succes een metahologram gefabriceerd dat briljante kleuren uitstraalt, ongeacht invallend licht. Bovendien werd bevestigd dat dit nieuwe metahologram kan worden gebruikt als een sensor wanneer het is bevestigd aan een container die is ontworpen voor het opslaan van een chemisch of biomateriaal om blootstelling aan licht te detecteren. Het onderzoeksteam verhoogde met name de mogelijkheid van grootschalige commerciële productie van metahologrammen door een printproces te ontwikkelen dat ze repliceert op flexibele substraten.

De onderzoeksresultaten kunnen nuttig zijn voor het veilig verpakken en vervoeren van lichtgevoelige chemische of biomedische stoffen. De technologie kan worden toegepast in intelligente verpakkingen en etikettering om vervalsingen te voorkomen en om de authenticiteit te verifiëren van landbouw- en visserijproducten zoals honing en kiwi, of secundaire bewerkte voedingsmiddelen die door Nieuw-Zeeland worden geëxporteerd.

Het onderzoek is gepubliceerd in ACS Applied Materials and Interfaces . + Verder verkennen

Voorkomen van datalekken met dual-band metahologram