Wetenschap
Ontwerp van een micron-geschaald communicerend supradeeltje (CP), het combineren van de functionaliteiten van een ID-taggant en een temperatuurrecorder in één lichtgevende entiteit. De CP bestaat uit drie verschillende soorten luminescente nanodeeltjes:blauw fluorescerende, met kleurstof gedoteerde polymeer nanodeeltjes die werken bij specifieke temperatuurblootstelling met een gedefinieerde onomkeerbare signaalverandering en anorganische met lanthanide gedoteerde nanodeeltjes met groene en rode luminescentie die kunnen worden geassembleerd in de gewenste gewichtsverhoudingen om te produceren herkenbare ID-signalen. Credit:Universiteit van Erlangen-Neurenberg
Het repareren van complexe elektrische apparaten is tijdrovend en zelden kosteneffectief. De werkgroep onder leiding van Prof. Dr. Karl Mandel, Hoogleraar anorganische chemie aan de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), heeft nu een slim microdeeltje ontwikkeld waarmee defecte componenten in deze apparaten sneller en eenvoudiger kunnen worden geïdentificeerd met behulp van lichtsignalen. Op de lange termijn, dit zou reparaties gemakkelijker kunnen maken en de levensduur van apparaten kunnen verlengen. De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde functionele materialen .
Om defecte componenten in een apparaat te identificeren, deeltjes die bekend staan als supradeeltjes worden op de afzonderlijke onderdelen aangebracht. Deze deeltjes meten tussen de één en tien micrometer en geven onder zwart licht informatie over de identiteit van het onderdeel en de temperatuurgeschiedenis (de temperaturen waaraan het specifieke onderdeel recentelijk is blootgesteld) door blauwe, groen en rood licht. Hierdoor kan het apparaat worden gecontroleerd op defecten terwijl het nog in elkaar zit. De signaalverhouding tussen bouwstenen die groen en rood licht uitstralen, bepaalt de identiteit van het onderdeel. De maximale temperatuur is af te lezen uit de signaalverhouding van blauwe en groene deeltjes. Als een bepaalde temperatuurlimiet wordt overschreden, het blauwe signaal verliest onomkeerbaar aan intensiteit. Een oververhitte en daardoor meestal beschadigde microcomponent is te herkennen aan het zwakkere blauwe lichtsignaal dat hij afgeeft. De ontwikkelde deeltjes maken het gemakkelijker en sneller om complexe elektrische apparaten te repareren en verlengen hun levensduur.
De supradeeltjes zelf bestaan uit organische en anorganische bouwstenen van nanodeeltjes die alleen informatie doorgeven als ze worden gecombineerd. De structuur- en kwantiteitsverhoudingen van de nanodeeltjes bepalen de identiteitssignalen en temperatuurgevoeligheid. Door de samenstelling van de slimme microdeeltjes te veranderen, de temperatuurgevoeligheid en het identiteitssignaal kunnen worden aangepast aan een specifiek product.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com