Dal yn dynn iawn? Mae ymchwilwyr Dresden yn mesur a yw pecynnu yn dynn iawn

Mae pawb yn eu hadnabod, mae pawb yn defnyddio eu priodweddau: pecynnu ffilmiau! Boed selsig, caws neu fara: mae ffilmiau pecynnu yn amddiffyn y bwyd ac yn ei gadw'n fwy ffres yn hirach. Rhaid i'r ffilm becynnu, sy'n hollbresennol yn yr archfarchnad, gyflawni tasg sy'n ymddangos yn syml i ddechrau: mae'n rhaid iddi amddiffyn y bwyd yn effeithiol rhag y nwyon yn yr atmosffer, sy'n gyfrifol am heneiddio'r bwyd. Anwedd dŵr ac ocsigen yw'r nwyon “niweidiol” hyn yn y bôn.

Nid yn unig yn y diwydiant bwyd y defnyddir yr egwyddor o amddiffyn cynnyrch sensitif gyda deunydd rhwystr fel y'i gelwir. Yn y sector fferyllol hefyd, rhaid i'r cyffuriau a gynhyrchir fod ag oes silff hir. Ac ym maes technoleg ffotofoltäig neu deuodau allyrru golau organig (OLEDs), mae'r egwyddor o "Amddiffyn rhag lleithder!" oherwydd bod gwallau picsel yn lleihau cynnyrch ynni'r celloedd solar neu'n llythrennol yn cymylu'r profiad teledu ar sgriniau OLED. Tra bod pecynnu bwyd yn caniatáu i oddeutu 1 g o anwedd dŵr lithro trwy arwyneb ffilm o un metr sgwâr bob dydd (dywed yr arbenigwr “permeate”), dim ond i filiwn rhan y caniateir i'r ffilmiau rhwystr wrth gynhyrchu OLED fod yn athraidd, hy 1 - 10 µg H2O. Mae ymchwilwyr ledled y byd yn gweithio ar ddatblygu ffilmiau sydd ag effaith mor rhwystr.

Hyd yn hyn, fodd bynnag, mae un handicap mawr wedi arafu'r datblygiad hwn: Sut y gellir dangos yr effaith rhwystr eithafol hon yn ddibynadwy? A yw'r ffilmiau a gynhyrchir cystal ag y mae'r ystyriaethau damcaniaethol yn eu hawgrymu? Tan yn ddiweddar, roedd yn dal yn freuddwyd i ddatblygwyr ffilm a haen fod â thechneg fesur syml a all ganfod treiddiad anwedd dŵr 1 - 10 µg yn ddibynadwy trwy ffilm.

Mae ymchwilwyr Dresden yn Sefydliad Fraunhofer ar gyfer Technoleg Deunydd a Beam IWS, mewn cydweithrediad agos â chwmni Dresden SEMPA Systems, wedi datblygu system fesur sy'n gwireddu'r freuddwyd hon. Yr allwedd i'w lwyddiant oedd defnyddio pelydr laser i gyfrif yr ychydig foleciwlau anwedd dŵr hydraidd. Gellir pennu'r gyfradd athreiddedd honedig o lai na 100 µg o anwedd dŵr y dydd a fesul metr sgwâr o arwyneb ffilm os gellir cyfrif y moleciwlau anwedd dŵr 1 i 100 sydd wedi pasio trwy'r ffilm yn ddibynadwy ymhlith yr 1000 biliwn o foleciwlau sy'n bresennol gyda chymorth rhwystr golau pelydr laser. Llwyddodd ymchwilwyr Dresden i ddangos am y tro cyntaf bod y ddyfais a ddatblygwyd ganddynt yn cyflawni sensitifrwydd canfod yn yr “ystod 10-5”, hy <100 µg. Mae Harald Beese, a fu'n allweddol wrth yrru'r datblygiad hwn ac sydd ar hyn o bryd yn ysgrifennu ei draethawd doethuriaeth ar y pwnc hwn yn Sefydliad Fraunhofer, yn falch o dorri'r rhwystr hudol hwn, ond mae eisoes yn edrych i'r dyfodol: hyd yn oed y drefn nesaf o faint o 10- Gallai anwedd dŵr 6 g y dydd ac m2 ddod yn fesuradwy yn y dyfodol agos ”. Erbyn hynny, fodd bynnag, dylai'r cwmni cydweithredol SEMPA Systems gynnig y dyfeisiau 10-5 "HiBarSens" cyntaf (Synhwyrydd Rhwystr Uchel) ar y farchnad.

Ffynhonnell: Dresden [IWS]