Самовосстанавливающийся датчик отслеживает воздействие ультрафиолета на организм пользователя

Прочный носимый датчик, который становится темно-синим при воздействии ультрафиолетового (УФ) излучения, может защитить пользователя от вредного воздействия ультрафиолета.

Ультрафиолетовое излучение может повредить глаза, преждевременно состарить кожу и потенциально вызвать рак. На сегодняшний день большинство датчиков ультрафиолетового излучения представляют собой жесткие и хрупкие электронные устройства, что делает их малопригодными для носимых устройств.

Поэтому команда под руководством исследователей Института науки и технологий Видьясиримедхи (VISTEC) в Таиланде разработала надежный, водонепроницаемый, не требующий электроники датчик ультрафиолетового излучения, используя фотохромизм.

Фотохромизм, или тенебресценция — явление обратимого изменения окраски вещества под действием видимого света, ультрафиолета. Воздействие света вызывает в фотохромном веществе атомарные перестройки, изменение заселённости электронных уровней.

Команда объединила фосфомолибденовую кислоту (PMA) с полиуретановым полимером (PUSH) с динамическими дисульфидными связями, чтобы создать растягивающийся, самовосстанавливающийся материал, который можно носить на запястье, одежде или коже.

При воздействии ультрафиолетового света полимер PUSH отдает электроны PMA, который при достижении предельного уровня УФ-облучения меняет цвет на синий.

Исследование Tiwa Yimyai, Daniel Crespy, Abdon Pena-Francesch. Self-Healing Photochromic Elastomer Composites for Wearable UV-Sensors. Advanced Functional Materials 33, 2213717 (2023). doi: 10.1002/adfm.202213717