Microkralen met aanpasbare fluorescerende kleuren: milieuvriendelijk en nuttig van zichtbaar tot nabij-infrarood licht

AmsterdamWetenschappers van het Nationaal Instituut voor Materiaalwetenschappen (NIMS) hebben nieuwe kleine kralen ontwikkeld die van lichtkleur kunnen veranderen. Deze kralen zijn gemaakt van citroenzuur en polyaminozuren en kunnen stralen in kleuren variërend van zichtbaar licht tot nabij-infrarood licht. Deze ontwikkeling is om verschillende redenen belangrijk.

Hier zijn de belangrijkste kenmerken van deze microkorrels:

• Milieuvriendelijk
• Gemaakt van plantaardige materialen
• Stralen verschillende kleuren uit afhankelijk van het licht en de grootte van de kralen
• Handig voor anti-vervalsingsmaatregelen en biologische tracering
• Kostenefficiënt en energiezuinig productieproces

Deze nieuwe kralen zijn gemaakt van veelvoorkomende plantaardige materialen, in tegenstelling tot traditionele gloeiende apparaten die schadelijke metalen bevatten. Oude apparaten maken vaak gebruik van zeldzame en dure elementen die moeilijk te verkrijgen zijn. Dit maakt de nieuwe kralen een milieuvriendelijkere keuze.

Wetenschappers van de Nano-Photonics Groep bij het Research Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA) hebben kleurrijke kralen gemaakt. Ze produceerden deze kralen door citroenzuur en polyaminozuren te verhitten. Dankzij kleine structuren in de kralen, vergelijkbaar met roet of grafiet, kunnen ze in verschillende kleuren gloeien zoals rood, blauw, geel en nabij-infrarood.

Een enkele kraal kan verschillende kleuren licht uitstralen, afhankelijk van hoe het licht erin wordt gevangen. De kleur van het licht verandert door de vorm en grootte van de kraal. Deze wisselende kleuren maken de kralen nuttig voor anti-vervalsingsinkten, kleurveranderende verven, en fluorescerende probes voor het identificeren en volgen van kralen in biologische systemen.

Lees ook:

Vandaag · 04:08

Fruitvliegjes stilgezet: rood licht stopt navigatie

Het team bestond uit Tadaaki Nagao, de leider van de Photonics Nano-Engineering Groep bij MANA, en postdoctoraal onderzoeker Barun Kumar Barman. Daarnaast waren ook de onderzoekers Hiroyuki Yamada en Keisuke Watanabe erbij betrokken. Het onderzoek werd gefinancierd door een beurs van de Japan Society for the Promotion of Science (JSPS).

Ik denk dat deze microbeads erg belangrijk zijn. Ze combineren milieuvriendelijkheid met geavanceerde technologie. Doordat ze van kleur kunnen veranderen, zijn ze inzetbaar in tal van sectoren zoals beveiliging en gezondheidszorg. Deze veelzijdigheid zou ervoor kunnen zorgen dat ze in de toekomst veel gebruikt gaan worden.

Kosteneffectieve en energiezuinige synthesemethoden zijn van groot belang. Ze bieden een praktische en betaalbare optie vergeleken met de huidige luminescerende materialen. Het is vermeldenswaard dat het team gebruik maakte van algemene stoffen zoals citroenzuur en polyaminozuren, die vaak voorkomen in voedseladditieven en frisdranken, om deze nieuwe technologie te ontwikkelen.

Het onderzoek werd op 13 juni 2024 gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Science. Ik verwacht dat we binnenkort meer toepassingen voor deze microkralen zullen zien. Het vermogen om licht te beheersen op basis van de grootte en vorm van de kralen biedt veel nieuwe mogelijkheden. Daarnaast sluit hun milieuvriendelijke karakter aan bij de wereldwijde trend richting duurzaamheid.