变色龙激发变色人工材料来检测海鲜的腐败

2021年5月10日——中国和德国的科学家设计了一种模仿变色龙皮肤的人造材料，通过改变颜色来检测海鲜的新鲜程度。

智能包装和技术可以实时检测食物变质，有助于减少食物浪费，确保零售商和消费者的食品安全。

这种材料使用发光原(使晶体发光的分子)，可以在不同的刺激下改变颜色。科学家们利用鱼类腐烂时微生物释放的胺蒸汽证明了这一点。

除了新鲜度检测，研究人员还认为这项技术可以使用带图案的、有颜色的材料来防伪。

来测试一下
中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员魏璐和其他研究人员测试了由双发光原水凝胶制成的化学传感器检测海鲜新鲜度的能力。

他们将这种材料制成的测试条密封在装有鲜虾或鱼的盒子里50小时。

在-10°C以下的海产品中，检测条的荧光色几乎没有变化，表明食品仍然新鲜，而在30°C的海产品中，检测条的荧光色变为绿色，说明食品已经变质。

作者指出，蓝色和绿色荧光层的发射颜色可以调整，使材料显示几乎全可见光谱的颜色。点击放大实时检测食物变质有助于减少食物浪费。

创建颜色
这篇发表在《细胞报告物理科学》杂志上的研究论文描述了这种双发光原水凝胶化学传感器。

虽然科学家长期以来一直设想开发可以轻松在荧光颜色范围内波动的软材料，但合成材料很少能像变色龙那样巧妙地改变颜色。

变色系统是由内而外设计的。首先，Lu和同事们合成了一种红色荧光核水凝胶，它可以作为其他层的模板。

该核心水凝胶在各种铕水溶液中孵育，然后在含有海藻酸钠和响应性蓝/绿荧光聚合物的生长溶液中孵育。

铕离子从核心水凝胶自发扩散到周围的溶液中，引发了蓝色和绿色水凝胶层的形成。

当温度或pH值发生变化时，由于水凝胶的重叠方式，其核壳层会从红色变为蓝色或绿色。

陈涛说:“人们高度期待这一合成策略可以扩展到生产其他柔软的变色材料，比如具有刺激反应结构颜色或色素颜色变化的智能水凝胶或弹性体。”他是中国科学院宁波材料技术与工程研究所的教授，也是这项研究的作者之一。点击放大这种带图案的变色材料还可以用于检测假冒。

灵感来自大自然
人工材料被设计成不同的核壳水凝胶层，而不是单一的基质。

陈说:“大多数人造变色软材料是通过同时将两种或两种以上反应性发光剂合并到一个弹性体或水凝胶基质中来制备的。”

“另一方面，不同的虹膜团组织成两个重叠的核壳结构层，这对黑豹变色龙来说是一种进化上的新事物，使它们的皮肤显示出复杂的结构颜色。”

“这种新型的核壳布局不需要仔细选择发光原对，也不需要精心设计和调节不同发光原之间的复杂光物理相互作用。”

陈补充说，这些优势对于未来构建性能尚未实现的坚固的多色材料系统非常重要。

除了食品应用，陈设想这种变色龙皮肤状的核壳水凝胶将被用于帮助机器人实现理想的主动伪装、显示和报警功能。

去年11月，新加坡的研究人员开发包装这与一款应用程序相结合，它会告诉你鱼什么时候不能吃了。同样的，腐烂的食物释放出的气体会改变条形码的颜色，从而检测到食物的腐败。

小姐绿色

此特性由FoodIngredientsFirst的姐妹网站,PackagingInsights。

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